转动双星同步和轨道圆化的物理过程研究

发布时间：2023-06-28 01:49

　　采用瑞士日内瓦大学恒星演化程序,以及国际的恒星演化程序Modules for Experiments in Stellar Astrophysics(MESA)。我们对大质量转动单星、双星的演化进行了数值模拟。转动恒星的动力学效应与元素混合效应对恒星演化产生重要影响。本文详细介绍了转动恒星的理论模型,给出了转动恒星的结构方程,讨论了转动引起的各种不稳定性的产生机制和计算公式。另外,双星系统中的潮汐作用也是影响恒星结构和演化的重要物理因素。根据轨道演化方程,我们系统地研究了多种影响双星自转同步和轨道圆化的物理因素(如:初始自转速度、子星质量、轨道周期、金属丰度和对流超射等)。根据转动恒星的元素扩散和角动量转移方程,给出了转动与潮汐对双星演化和元素混合的影响。研究结果表明:当双星系统中的子星质量大、初始转速慢、对流超射小、轨道周期短时,双星系统能较早地达到平衡速度和轨道圆化;由于潮汐同步过程的减速作用,初始转速快的双星系统中氮元素增丰没有单星显著;子星质量大、金属丰度高、超射大和周期短的双星系统,恒星的氮元素增丰相对显著;子星质量小、金属丰度低、转速慢、超射大的恒星,其半径较小;而低金属丰...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 转动效应
    1.2 潮汐同步与轨道圆化
    1.3 强潮汐作用
第二章 转动恒星的理论模型
    2.1 刚体转动的机械平衡
    2.2 较差转动恒星结构方程
    2.3 子午环流
    2.4 水平湍流
    2.5 元素扩散与角动量转移
        2.5.1 元素扩散方程及扩散系数
        2.5.2 角动量转移方程
    2.6 各种不稳定性
        2.6.1 对流和半对流
        2.6.2 转动造成的元素混合
第三章 潮汐同步与轨道圆化
    3.1 平衡潮汐
    3.2 动力学潮汐
    3.3 潮汐转矩和潮汐系数
    3.4 流体动力学机制
第四章 数值计算与分析
    4.1 强潮汐效应对恒星演化的影响
    4.2 转动双星同步与轨道圆化
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3835740