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中小质量密近双星的演化及其初始—终止质量关系

陈雪飞  
【摘要】: 双星系统一直以来为人们所关注。对双星系统的研究解决了许多恒星物理上一直困绕我们的问题。近几年发展起来的大样本恒星演化需要单个双星系统或单星的性质作为物理输入,而以往单个双星系统的研究工作不能满足大样本恒星演化的需要。基于此,我们对中小质量密近双星的演化做了一个比较系统的研究。 本文首先简单地回顾了双星演化的基本图象以及演化过程中出现的物理现象,然后比较详细地介绍了PPE恒星演化程序。最后,应用PPE程序,我们在一个较为密集的网格空间计算了150个星族Ⅰ的密近双星模型。在计算中,假设洛希瓣物质交流(RLOF)不守恒——离开主星的物质有50%从系统丢失,丢失的物质单位质量带走的角动量与主星单位质量带有的角动量一致。混合长参量α取为2,对流超射通过参量δ_(oy)(=0.12)加入。为了论文的完整和比较的方便,我们给出了守恒演化结果。 我们在研究中发现,主星的终止质量(演化到白矮星之后的质量)对RLOF在赫氏空隙发生的起始点有较强的依赖性,并且这种依赖性会随质量增加而增加。但是,与RLOF过程质量与角动量守恒的结果相比,无论模型有没有加入对流超射,主星终止质量对双星系统初始质量比的依赖都不大。在qi=1.1时,我们拟合出了主星的终止质量M_(1f)与初始质量M_(li)和RLOF开始时主星半径R的关系,误差小于2.61%。此外,非守恒模型的RLOF过程似乎比守恒情形下更稳定。在我们的结果中,对初始质量比为4的模型,只要主星初始质量不是特别小(≥2M_(?)),RLOF过程总是动力学稳定的。而在守恒假设下,所有模型(qi=4.0)的RLOF过程均为动力学非稳定。 在讨论对流超射对模型的影响时我们注意到,由于对流超射的加入,恒星的He和C燃烧相对无超射模型有所提前,主星最终质量也有所增加(for M_(li)>1.6M_(?))。但对于小质量双星,对流超射几乎没有什么影响。同时,我们还得到了一批低质量HeCO混合白矮星(~0.33M_(?)),Han在守恒的演化中也得到了同样的结果,表明低质量CO白矮星可以通过双星系统的Case B演化形成,那么由Marsh's小组观测得到的质量低于0.5M_(?)。的白矮星(被认为是He白矮星)有一些可能是CO白矮星。


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