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疏散星团变星搜寻及其研究

罗杨平  
【摘要】:疏散星团变星的研究非常有意义,因为疏散星团变星具有相同的年龄、化学组成、红化、距离,并且各种类型的变星族都出现在疏散星团中,它们被用于探测恒星内部结构和验证恒星演化理论,并且还能够提供宿主星团动力学演化非常重要的线索。因此,我们对一些具有特殊特征的疏散星团展开了测光搜寻以及对特殊疏散星团变星进行了深入的研究。 首先,为了探测疏散星团B型脉动主序变星的脉动特征,我们对年轻的疏散星团NGC7654进行了时序的BV两色测光观测。18颗慢脉动B型变星(SPB)被探测到,其中14颗是新发现的候选体,3颗是已知的候选体,剩下一颗是以前发现的δ Scuti星候选体被重新识别为SPB星候选体。根据星团成员星的分析,有12颗SPB星很可能是星团的成员星,这使得NGC7654成为目前观测上发现SPB星数目最多的银河系疏散星团。另外我们还在该星团中发现3颗新的γDor星候选体。我们发现这18颗SPB星和3颗γ Dor星的脉动周期都长于对应的径向基频脉动周期。非常有趣的是这18颗SPB星显示出一条粗糙的周光关系,并延伸到γ Dor星。这也是我们首次发现g模式脉动主序变星可能存在一定的周光关系。 其次,为了证实双星对疏散星团NGC2141主序加宽的效应,我们对疏散星团NGC2141首次开展食双星CCD测光搜寻。10颗新的变星被发现,其中7颗可能是星团的成员星。利用相位弥散最小方法,9颗变星的周期被确定。根据变星光变曲线的变化、探测周期、以及颜色星等图中的位置,变星样本被分类为:3颗EW型食双星、2颗EA型食双星、2颗EB型食双星、1颗RRd型脉动变星、还有1颗类型并不清楚的变星。非常有趣的是一颗EB型食双星可能是星团的蓝离散星。我们证实星团NGC2141的宽主序主要来源于星团双星族。另外,我们也首次给出星团NGC2141的BVRI四色测光。利用等年龄线拟合双色图和颜色星等图,我们确定星团的红化E(B=V)=0.35、年龄t=2.5Gyr、距离模(m-M)=14.15。我们确定的星团红化和距离模也首次得到一颗很可能属于星团成员的EW型食双星的经验周期颜色亮度关系的强烈支持。 最后,为了研究疏散星团中蓝离散星的形成机制以及演化,我们首次给出了在疏散星团NGC2141中发现的一颗蓝离散食双星系统的测光分析。历元被推导出来,新的轨道周期被确定为0.6227天。利用Wilson-Devinney(2003)程序对光变曲线进行测光分析,最佳的测光解表明该蓝离散星是一个半相接的双星系统,并且质量小的子星充满洛希瓣,质量比M2/M1是0.019±0.002,V波段的光度比L2/L1(V)是0.033±0.001。给定当前的质量比,我们发现质量小的子星是超亮的。因此,我们发现该蓝离散食双星系统非常可能起源于两子星之间的物质交流。


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