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题名:
恒星绝热物质损失模型
作者: 葛宏伟
学位类别: 博士
学位专业: 天体物理
学位授予日期: 2010-05-28
授予单位: 中国科学院研究生院(云南天文台)
授予地点: 北京
导师: 韩占文
学科分类: 天文学
关键词: 恒星演化 ; 恒星质量损失 ; 密近双星
中文摘要: 双星间的快速物质交流是一个非常复杂的过程,它涉及到双星演化的两个基本问题:物质转移的动力学不稳定性和公共包层的形成和演化。这两个问题是双星演化中最不清楚的两个问题。本论文通过建立相互作用双星之间的快速(绝热)物质损失模型,来研究双星演化中的物质交流的稳定性判据和对公共包层演化作出限制。我们建立的恒星的绝热物质损失模型得到的结果,还有很多潜在应用。比如,促进含双星的大样本恒星演化研究,改进演化星族合成方法等等。 恒星的绝热物质损失模型的建立,基于主星在快速物质损失过程中,恒星内部的热量来不及交换,满足绝热假设。在模型中,我们假设恒星内部的熵轮廓和元素成分分布在物质损失过程保持不变,而且恒星依然处于流体静力学平衡。我们通过FORTRAN95程序实现了对模型的数值求解。从而得到在快速物质损失过程中恒星内部的光度分布和其它结构变量。通过与含时的洛希瓣物质 交流过程的对比,和与多方模型的小质量零龄主序恒星的对比,我们可以发现恒星的绝热物质损失模型可以更好的给出快速物质损失过程中主星的内部物理状态和性质。 双星系统中的主星进行物质交流过程中,若主星的物质损失率随着物质交流过程而不断增大,超过热力学时标对应的速率,那么就会发生动力学不稳定性,会导致主星与次星外形成公共包层。若主星的表层对流区较厚时,一般在物质转移的早期就会发生不稳定的物质交流过程;若主星为表层为辐射区的主序星时,物质交流的后期只剩近似等熵的内部核时,可能会发生延迟的动力学 不稳定物质交流过程。我们利用绝热物质损失模型给出了动力不稳定的物质交流的判据,当双星系统的初始质量比大于判据得到的值时,将会发生动力学不稳定的物质交流过程。本论文得到的双星动力不稳定物质交流的判据更加合理,解决了巨星支恒星中理论的多方模型结果与观测的矛盾。由快速(绝热)物质损失模型得到的动力不稳定物质交流判据的结果可以作为大样本恒星演化的基本物理输入,从而促进大样本恒星演化的研究向前迈进一大步。 在研究公共包层的演化时,我们一般认为双星系统轨道能的释放提供公共ii 恒星绝热物质损失模型包层抛射的能量,此过程就需要我们知道公共包层演化初态和终态时的总能量。由于在快速物质转移过程中恒星内部和外壳都对壳层的引力势能有贡献,我们不应只考虑物质转移刚开始时壳层的束缚能,而应在物质转移过程中对能量从内部到表面进行积分精确求解。利用绝热物质损失模型,通过给出公共包层演化(动力学不稳定的物质交流)过程中的总能量,对比其能量差,我们再结合主星和次星在终态仍充满洛希瓣半径的限制,可以对公共包层演化过程中的恒星质量,质量比与轨道间距进行限制。以往近似方法中,为了解释观测,人们需要假设三倍甚至十倍的轨道能用于提供公共包层抛射的能量;而我们利用快速(绝热)物质损失模型首次实现了对公共包层演化中主星总能量的精确求解,有助于解决以往理论与观测的矛盾。
英文摘要: Rapid mass transfer process in interacting binary systems is very complicated. It relates to two basic problems in binary star evolution, i.e., dynamically unstable Roche-lobe overflow and the common envelope evolution. Both of the problems are very important and difficult to be modeled. In this PhD thesis, we focus on the rapid mass loss process of the donor in interacting binary systems.
语种: 中文
总页数: 130
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/4661
Appears in Collections:大样本恒星演化研究组_学位论文

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