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盾牌座δ型脉动变星的星震学研究

陈兴浩  
【摘要】:盾牌座δ型脉动变星上存在丰富的振动模式,既有径向振动模式又有非径向振动模式.不同的振动模式携有恒星内部不同的结构信息,故盾牌座δ型变星是星震学理想的研究对象.本文中,我们对三颗盾牌座δ型变星HD 50844,CoRoT102749568,以及EE Cam进行了星震学分析,并获得了一些非常有意义的结果.HD 50844的脉动现象是在2005年被发现的.2014年,Balona分析CoRoT测光序列共获得59个可靠的振动频率.本文中,我们更关心频率值大于75μHz的40个振动模式.从这40个振动频率中,我们一共发现了13组可能的自转分裂多重线.其中有2组完整的自转分裂三重线,1组不完整的自转分裂三重线,7组不完整的自转分裂五重线,和3组不完整的自转分裂七重线.根据这些自转分裂值,我们计算得到HD 50844的自转周期为2.44+0.13-0.08天.通过用模型计算频率拟合三个m=0的非径向振动模式f11,f22,和f29和一个径向基频模式f4,我们确定了HD 50844的基本参数:M=1.81±0.01 M⊙,Z=0.008±0.001,Teff=7508±125 K,log g=3.658±0.004,R=3.300±0.023 R⊙,L=30.98±2.39L⊙.除此之外,我们发现大部分观测频率属于混合模式.非径向振动模式f11,f22,和f29在恒星包层有p模式的传播特征,同时它们在恒星氦核兼有显著的g模式特性.而径向基频模式f4主要在恒星包层内传播,携带的是恒星包层的结构信息.这些特点要求理论模型的恒星包层和氦核都要与真实情况相匹配.最终我们得到了HD 50844的氦核大小MHe=0.173±0.004 M⊙和RHe=0.068±0.001R⊙.2013年,Papar¨o等人公布了他们对CoRoT 102749568的分析结果,共得到52个独立的振动频率.我们从中发现4组l=1模式的自转分裂多重线,9组l=2模式的自转分裂多重线,和8组l=3模式的自转分裂多重线.尤其,这些自转分裂多重线中有三组完整的三重线,他们分别是(f10,f12,f14),(f31,f34,f35),和(f41,f43,f44).根据这些自转分裂值,我们确定了CoRoT 102749568的自转周期Prot=1.34+0.04-0.05天.模型拟合结果表明CoRoT 102749568是一颗主序后恒星,其基本参数为:M=1.54±0.03 M⊙,Z=0.006,fov=0.004±0.002,log g=3.696±0.003,Teff=6886±70 K,R=2.916±0.039 R⊙,and L=17.12±1.13L⊙.与HD 50844类似,CoRoT 102749568的大部分观测频率也属于混合模式.基于非径向振动模式(f12,f34,f43)及径向模式f13的振动特征,我们得到了CoRoT102749568的氦核大小MHe=0.148±0.003 M⊙和RHe=0.0581±0.0007 R⊙.EE Cam的脉动现象是在1997年被发现的.Breger等人自2006年到2010年对其进行了测光观测,获得了300+晚上的测光数据.从这300+晚上的测光数据中,Breger等人共提取了37个独立的振动频率.我们从中发现5组l=1模式的自转分裂,10组l=2模式的自转分裂.仅仅用l=0,1,2模式就可以解释EE Cam的频率谱,这和HD 50844和CoRoT 102749568有很大的不同.基于这些自转分裂,我们计算得到了EE Cam的自转周期为Prot=1.84+0.07-0.05天.通过用计算频率与观测频率进行拟合匹配,我们找到了一个最佳匹配的恒星模型,其物理参数为:M=2.04 M⊙,Z=0.028,Teff=6433 K,log L/L⊙=1.416,R=4.120 R⊙,log g=3.518.基于最佳拟合模型,我们发现非径向振动模式f11和f32属于混合模式,它们在恒星包层有p模式的传播特征,同时它们在恒星氦核兼有显著地g模式特征.而径向基频模式f1主要在恒星包层内传播,它携带的是恒星包层的结构信息.最后,我们得到了EE Cam的氦核大小MHe=0.181 M⊙和RHe=0.0796 R⊙.


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