类太阳G型密近双星的观测与研究

发布时间：2017-03-25 04:04

  本文关键词：类太阳G型密近双星的观测与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：类太阳G型密近双星中两子星均为晚型星,表现出许多比太阳强烈的磁场活动,如X射线发射、大面积黑子和耀斑活动等。对这些系统进行长期监测与研究,有助于我们更好地认识极端物理条件(快速自转、公共包层等)下类太阳磁场活动和类太阳恒星的演化特征。本文首先介绍了类太阳G型密近双星的研究背景、意义及方法;然后阐述了几颗类太阳G型相接、半接系统的观测与研究;最后对Kepler食双星中类太阳G型双星进行统计分析,并给出部分类太阳G型Kepler双星的初步结果。具体研究成果如下:1、对比不同几何结构双星的光变曲线,发现部分系统曲线短时间内存在变化,其畸变幅度的可能关系为:分离半接相接。根据现有一些理论分析,这些畸变可能源于子星表面的黑子、耀斑等磁场活动,它们可能引起子星半径、温度的变化,进而影响公共包层演化。为更好地认识磁场活动与子星演化特征,先后利用Fortran语言在Wilson-Devinney程序基础上编写质量比搜寻和自动求解程序,有助于我们提高测光解轨的运算速度和计算精度。2、对类太阳G型相接双星CW Cas、GN Boo以及V2284 Cyg的光变曲线进行分析,结果表明CW Cas曲线的O’Connell效应在2004年出现,2011年几乎消失;而在2010到2013年监测中,GN Boo的O’Connell效应出现同样的变化,并且主次极小深度差在逐年增长;V2284 Cyg数据来源于Kepler太空望远镜,光变曲线畸变可能是由于耀斑活动,但也不排除是望远镜观测误差引起的。光变曲线的畸变(短时间变化)可能是子星表面磁场活动的证据。利用WD程序,对它们的光变曲线进行测光解轨,发现2011年CW Cas子星表面黑子较2004年位置不变,面积变小;GN Boo主星表面黑子是变化的;V2284 Cyg不存在黑子活动。通过对比三颗相接双星基本参数,推测公共包层可能与磁场活动相互影响:公共包层抑制磁场活动,而磁场活动会使得子星外半径发生变化,进而影响公共包层变厚或变薄。另外,分别对三颗系统进行轨道周期分析,发现它们的轨道周期都存在周期性震荡,其可能由于第三天体的光时轨道效应。3、2010年对类太阳G型半接双星BU Vul进行连续四个月的观测,发现该系统的光度畸变程度较大,特别是O’Connell效应变化明显。考虑BU Vul首次进行测光研究,利用2010年9月多波段完整的光变曲线进行质量比搜寻,认为BU Vul的质量比q在0.40附近,因此该系统是一颗小质量星充满的半接双星。依据测光解轨中黑子参数,发现子星表面可能存在耀斑和黑子。结合CCD测光极小时刻,发现系统轨道周期为周期性变化和长期增长。轨道周期的长期增长可能是由于质量以dM2/dt=-3.10×10-8M⊙year-1的速率从小质量星转移到大质量星,而周期性震荡可能是第三天体的光时轨道效应引起。另在2009年11月4日对其主极小进行观测时,发现光变曲线在0.05相位出现畸变,畸变星等与次星星等接近,其可能源于第三天体以外的其他天体,因此BU Vul可能是多星系统。另外给出类太阳G型Algol系统1RXS J201607.0+251645详细的调研分析,发现该系统光变曲线在短时间内变化非常明显且可能存在周期性。1RXS J201607.0+251645是研究G型Algol双星类太阳活动的优秀样本。4、对近2500颗Kepler食双星进行统计分析,发现大部分双星表面温度为5000 K～6000 K;其中类太阳G型Kepler双星中分离系统占近70%,轨道周期小于10天的双星占67%。而轨道周期小于1天的双星中,大多数双星轨道周期分布在0.3天～0.4天。同时在一些类太阳G型Kepler双星,发现了耀斑以及O’Connell效应,特别是30天内KIC 8481574光变曲线存在与GN Boo类似的主次极小星等差渐变过程。利用最小二乘法计算主次极小、极大与O-C值,发现轨道周期的变化与光度畸变不存在相关性。
【关键词】：类太阳 密近双星 磁场活动 轨道周期 第三天体
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(云南天文台)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P153
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 序言15-17
• 第一章 类太阳G型密近双星简介17-35
• 1.1 类太阳G型密近双星研究背景17-24
• 1.1.1 密近双星的基本概念17-18
• 1.1.2 O’Connell效应与黑子活动18-21
• 1.1.3 晚型磁活动双星的研究结果21-24
• 1.2 类太阳G型密近双星的研究概况24-28
• 1.2.1 类太阳G型密近双星的研究现状24-28
• 1.2.2 类太阳G型密近双星的研究意义28
• 1.3 研究方法 Wilson Devinney测光解轨程序28-35
• 第二章 类太阳G型相接双星样本的测光研究35-67
• 2.1 类太阳G型相接双星CW Cas的测光研究35-46
• 2.1.1 G型相接双星CW Cas简介35-36
• 2.1.2 CW Cas的观测结果36-38
• 2.1.3 CW Cas的轨道周期分析38-40
• 2.1.4 CW Cas的WD解轨分析40-42
• 2.1.5 小结与讨论42-46
• 2.2 类太阳G型相接双星GN Boo的测光研究46-57
• 2.2.1 G型相接双星GN Boo简介46
• 2.2.2 GN Boo的光变曲线监测46-48
• 2.2.3 GN Boo的轨道周期变化48-50
• 2.2.4 GN Boo的WD解轨分析50-53
• 2.2.5 讨论与小结53-57
• 2.3 类太阳G型相接双星V2284 Cyg的测光研究57-67
• 2.3.1 G型相接双星V2284 Cyg简介57
• 2.3.2 Kepler中V2284 Cyg测光结果57-60
• 2.3.3 计算极小时刻与轨道周期变化60-61
• 2.3.4 V2284 Cyg的WD解轨分析61-63
• 2.3.5 讨论与小结63-67
• 第三章 类太阳半接双星样本的观测与研究67-87
• 3.1 类太阳Algol型双星BU Vul的测光研究67-79
• 3.1.1 半接双星BU Vul简介67-68
• 3.1.2 BU Vul光变曲线变化68-69
• 3.1.3 BU Vul的WD解轨分析69-75
• 3.1.4 BU Vul的轨道周期分析75-77
• 3.1.5 讨论与小结77-79
• 3.2 类太阳Algol型双星1RXS J201607.0+251645的调研79-87
• 3.2.1 1RXS J201607.0+251645观测结果79-82
• 3.2.2 1RXS J201607.0+251645的WD测光解轨分析82
• 3.2.3 1RXS J201607.0+251645磁场活动以及演化状态82-87
• 第四章 类太阳G型Kepler双星的统计及简单分析87-97
• 4.1 Kepler食双星简介87
• 4.2 Kepler食双星统计规律87-91
• 4.3 Kepler食双星O-C分析91-93
• 4.4 Kepler食双星光变曲线93-97
• 结论与展望97-101
• 参考文献101-112
• 发表文章目录112-113
• 致谢113

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 ;MiCPhot:A prime-focus multicolor CCD photometer on the 85-cm Telescope[J];Research in Astronomy and Astrophysics;2009年03期

2 ;A Possible Explanation of the O'Connell Effect in Close Binary Stars[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;2003年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李凯;球状星团中密近双星的分析及研究[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2013年

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本文编号：266614