双星相互作用与球状星团多星族
文献类型：学位论文
| 作者 | 魏丹丹
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| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王博 ; 姜登凯 |
| 关键词 | 球状星团 双星 蓝离散星 丰度 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | Binary Interactions and Multiple stellar populations in Globular Clusters |
| 英文摘要 | 球状星团长久以来被认为是单星族的理想范例，同一个星团内的恒星具有相同的年龄和金属丰度，并且在颜色-星等图（或者赫罗图)中为等时线。然而 随着针对球状星团观测的逐渐深入，人们发现球状星团并不是简单的单星族，而 是情况复杂的多星族。光谱观测和测光观测都给出了球状星团多星族的证据：元素丰度异常和颜色-星等图中各个演化阶段的多序列结构。球状星团多星族的发 现极大地挑战了人们对球状星团形成和演化的传统认知。针对球状星团多星族 起源，很多模型被相继提出。但是，即使目前最流行的自增丰机制在解释球状星 团多星族起源上也面临着很多问题。所以，球状星团多星族起源依然是星团领域 研究中最热门的课题之一。双星系统对球状星团的演化起着至关重要的作用。双星相互作用可以产生 很多特殊天体：如蓝离散星、激变变星、毫秒脉冲星和 X 射线双星等。同时，双 星相互作用也可以产生一些丰度异常的恒星，如钡星、CH 星和碳增丰贫金属恒 星等。但是双星相互作用能否解释球状星团多星族依然是不清楚的。此外，球状 星团巨星中经历过双星相互作用的恒星所占的比例依然不清楚，这个比例对于 我们理解双星相互作用对球状星团中丰度异常巨星的影响具有一定的意义。本论文主要围绕双星相互作用对球状星团多星族的贡献展开，我们运用恒 星演化程序 MESA 详细计算了一系列小质量双星系统，探讨了小质量双星物质 转移对球状星团丰度异常的贡献，以及各种参数设置对研究结果的影响。此外， 我们运用快速恒星演化程序 BSE 进行大样本模拟，探究了球状星团的巨星样本 中经历了双星相互作用的恒星（如演化蓝离散星）所占的比例，以及各种双星相 互作用通道的贡献。我们的主要结果如下：（1）模拟结果显示，小质量双星系统稳定洛希瓣物质转移可以重现具有异常丰度的主序星和早期亚巨星。这些丰度异常类型包括：碳和氧的消耗，钠和氮的 增加和镁、铝以及碳 + 氮 + 氧和的恒定。通过与球状星团中观测到的钠-氧反相 关进行比较，我们发现小质量双星中吸积星的表面丰度可以与观测上不同星族 的丰度相符合。（2）结果显示吸积星表面的丰度与主星内部的丰度分布、转移物质量以及吸积星表面的稀释程度有关，而以上的因素与双星系统的初始设置息息相关。双星 系统的初始参数（主星质量，初始质量比以及初始双星间距）和各种假设（物质 转移效率和磁滞效应）对吸积星表面的丰度异常起着重要作用。在经历物质转移 次数相同时，具有较大质量的主星，较小的质量比以及较短的初始轨道周期的双 星系统会产生丰度异常更明显的吸积星。此外，具有磁滞效应和更高物质转移效 率的双星系统中的吸积星会表现出更强的钠增丰。（3）当假设初始双星比为 50 ％时，标准模型计算结果显示大约有 51.58 ％的 巨星经历了双星相互作用。相当大一部分（∼42.98％）巨星经历过星风吸积通道。 此外，标准模型计算结果显示球状星团巨星中演化蓝离散星的比例约占 10 ％。 本论文指出小质量双星稳定物质转移可以解释球状星团观测上的丰度异常， 这将在一定程度上缓解自增丰机制所面临的质量预算问题。此外，我们得出球状 星团的巨星支中有将近一半的恒星经历了双星相互作用，这显示出了双星相互 作用对球状星团巨星的重要影响。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 恒星与银河系 ; 恒星形成与演化 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 121 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25499]  |
| 专题 | 云南天文台_大样本恒星演化研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏丹丹. 双星相互作用与球状星团多星族[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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