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X射线双星

X射线双星是最近十几年以来天体物理学中很活跃的一个研究领域。本文简要地介绍了这个新领域的  (本文共12页) 阅读全文>>

南京大学
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X射线双星演化中的动力学过程

双星广泛地存在于宇宙之中,其由于耦合了两颗恒星的演化而具有丰富多彩的观测特征,成为天体物理研究中的重要天体。一般来说,双星演化的耦合程度主要由系统的轨道周期决定,但双星的轨道周期与两颗子星演化之间的影响却是相互的:一方面子星在演化中可以通过星风、潮汐作用、物质交流等过程缓慢地改变双星的轨道周期,造成双星轨道间距的收缩或扩张、轨道偏心率的改变;另一方面轨道周期的演化也会反作用于两颗子星,改变它们的参数与演化路径,以至于影响子星最终的演化产物。在现有的双星演化程序中,双星间的相互作用以及轨道周期演化等过程可以结合相应的物理模型加以计算,并从初始的双星输入参数得到比较确定的演化结果。然而,双星演化过程中一些随机的并且剧烈的动力学过程往往会显著地改变双星的演化路径,并给计算结果带来极大的不确定。在本文中,我们针对双星演化过程中的两种可能的动力学过程——超新星爆发与球状星团中恒星的动力学碰撞——进行研究,并结合相应的观测数据,探讨动力学因...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

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X射线双星的形成与演化

X射线双星是包含一颗吸积致密星(黑洞,中子星或者白矮星)的双星系统,是宇宙中的重要天体。对它们的研究不仅可以帮助人们理解双星演化、吸积盘和致密星物理,而且也有助于对星系的形成和演化历史甚至宇宙学模型的认识。本文的目的是讨论X射线双星的形成和演化过程,涉及到Be/X射线双星、低质量X射线双星、极亮X射线源和激变变星。在第一章我们简要介绍双星演化的知识,包括恒星演化、双星相互作用、X射线双星的形成和演化等。在第二章我们讨论通过双星相互作用渠道来形成Be星。Be星是快速旋转的B型星。它们快速旋转的起源还是不清楚的,双星相互作用是一个非常有可能的途径。在本章中我们研究双星中的物质转移对恒星自转的影响。我们首先通过同时计算双星中两颗恒星的演化,并考虑吸积星可能的质量吸积历史,得到了临界质量比qcr,它可以决定物质转移的稳定性。然后我们把qcr和数值计算得到的公共包层能量因子λ都加入到了星族合成计算,得到了不同类型伴星(包括氦星、白矮星、中...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

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高质量X射线双星的研究

高质量X射线双星是由一颗正在吸积的致密星(中子星或者黑洞)和一颗质量超过~10M☉的早型恒星组成的双星系统。致密星通过星风或是洛希瓣渗溢的方式吸积产生X射线辐射。高质量X射线双星是研究恒星星风、双星间物质交换、致密星特性和大质量双星演化的理想场所。本文针对这一课题开展了一些研究。在第一章我们首先简要介绍了X射线双星的理论和观测研究的背景和进展。第二章中我们采用Negueruela和Okazaki提出的Be/X射线双星星风盘共振截断模型研究了中等质量黑洞对Be星星风盘的影响。在中等质量黑洞的影响下,Be星的星风盘的共振截断将变得非常无效。联系目前Be/X射线双星的观测特点,Be/中等质量黑洞双星在观测上将可能是具有准周期性爆发性质的复现X射线暂现源。在第三章我们研究了一个著名的高质量X射线双星SMC X-1的形成过程。SMC X-1是一个轨道周期为3.9天的高质量X射线双星系统。它包含一颗质量~1M☉的中子星,暗示着其很有可能诞生...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

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低质量X射线双星演化与毫秒脉冲星的形成

作为上世纪60年代射电天文学四大发现之一,脉冲星的发现首次从观测上证实了Landau从理论上预言的,依靠中子简并压支撑起星体结构的致密天体,也就是中子星的存在。在目前已有的望远镜观测极限下,脉冲星也几乎是我们证认一颗中子星的唯一方式。从1967年底发现第一颗脉冲星迄今,已有超过两千颗脉冲星被探测到,探测波段从最初的射电脉冲星扩展到X射线、γ射线脉冲星,自转从最快1秒钟旋转超过700圈,到最慢接近12秒旋转一圈。从脉冲星自转周期的分布来看,存在两类主要的脉冲星,其中占绝大多数(超过80%)的一类叫做正常脉冲星,自转周期集中分布在0.5秒附近,另一类自转周期集中分布在3毫秒附近的叫做毫秒脉冲星。经典的再循环理论认为毫秒脉冲星是正常脉冲星通过在低质量X射线双星阶段吸积物质而被加速到毫秒量级。长期以来,这样一个毫秒脉冲星的再循环理论被许多观测所支持,也被广为接受。而在最近的两三年中,人们捕捉到了几个红背蜘蛛脉冲星在吸积的X射线脉冲星与转...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

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中子星/黑洞X射线双星的形成与演化

X射线双星由致密天体(白矮星、中子星、黑洞)与一个正常恒星构成,系统的X射线辐射由双星中的物质传输引发的吸积过程产生。在我的工作中,我主要关注于吸积天体为中子星或者黑洞的X射线双星。X射线双星的形成与演化的研究综合了天体物理中许多基础的分支,因而在第一章绪论部分我先对相关基础背景进行介绍。首先我将描述发生在致密天体周围的吸积过程,吸积会产生X射线辐射并且引发中子星的自转演化,接下来介绍驱动和影响整个双星系统演化的机制:角动量流失机制、物质交流,然后讨论中子星/黑洞X射线双星的部分观测特性以及相应可能的解释,最后总结中子星/黑洞X射线双星的形成演化的标准图像以及其中尚未解决的疑难。在接下来的三章中分别介绍了我硕士期间发表的相关工作。第二章主要讨论黑洞小质疑X射线双星中发现的轨道快速收缩现象,其收缩速率远超出了标准理论的预言。有观测认为A0620-00和XTE J1118+480中存在环双星盘,基于此观测结果我们采用了恒星演化程序M...  (本文共189页) 本文目录 | 阅读全文>>