食双星VZ Lib,VZ Psc和FG Sct的物理参数和相关性质

摘要

W UMa型相接双星是子星充满洛希瓣的短周期食双星。其子星拥有一个公共对流包层，导致两子星的表面有效温度相差不大。用Wilson-Devinney程序进行光变曲线拟合是确定食双星物理参数的主要方法。通常认为，相接双星最初是由分离双星通过星风引起的角动量损失而形成，最后两子星合并形成一个快速自转的单星或蓝离散星。因此，研究相接双星对于理解恒星演化具有重要意义。观测到的亮度，光谱和视向速度变化都能限制系统的几何模型。在2016至2017年，通过使用托洛洛山美洲际天文台的SARA CT望远镜，巴特勒大学Holcomb望远镜以及中科院兴隆观测基地的60cm望远镜，对短轨道周期的相接食双星VZ Lib，VZ Psc和FG Sct进行了测光观测，并相应地获得了两条、四条和两条光变曲线。同时通过LAMOST望远镜和云南天文台2.4m望远镜，得到了VZ Psc的两张光谱。最后，对这三颗相接双星分别求解了轨道参数（主次星有效温度、质量比、主次星质量等），并分析了轨道周期变化及相应的物理机制。 对于VZLib，得到了5个光变极小时刻，并分析了其轨道周期变化。VZ Lib的O-C曲线呈现出可能的长期的周期性震荡趋势。通过分析，得到其周期变化可能是由第三天体产生的光时轨道效应或磁活动周所引起。我们得到了第三天体的周期为48.7(±0.1)年，磁活动周的周期为46.9(±1.9)年。 对于VZ Psc，得到了7个光变曲线极小时刻并得到了其物理参数。对其轨道周期进行分析后的结果不同于前人，并没有发现其有明显的周期变化。同时证实，VZ Psc上确实有高的相接度和高的主次星间温度差并存的奇怪现象。通过综合光谱减技术，发现VZ Psc的光谱显示了很强的CaII H&K，Hα，Hβ，Hγ和Ca II IRT发射线。这表明其上有强烈的色球活动。 对于FG Sct，得到了4个光变曲线极小时刻，并首次确定了FG Sct的轨道参数。FG Sct的O-C曲线呈现出开口向下的抛物线形状。同时发现其轨道周期有一个6.39(±0.24)×10-8天/年的减小趋势。这一趋势可能是由次星到主星的物质转移或磁星风导致的角动量损失所引起。 对相接双星的研究目前主要在光学波段，未来要向射电波段拓展。同时，我们要有效利用LAMOST巡天数据、开普勒太空望远镜巡天数据以及刚刚发布的TESS（Transiting Exoplanet Survey Satellite）巡天数据。

目录

第一章 前言

1.1W UMa型相接双星的定义与分类

1.2 相接双星的研究现状

1.3 相接双星研究的目的与意义

第二章 数据的获取，处理和分析方式

2.1 观测仪器介绍

2.2 孔径测光

2.3 数据分析方式

2.3.1 求解光变曲线极小时刻

2.3.2 WD程序解轨

2.3.3 轨道周期变化

2.3.4 光谱分析

第三章W UMa型相接双星的观测研究

3.1相接双星VZ Lib的观测研究

3.1.1 引言

3.1.2 CCD测光观测

3.1.3光变曲线解轨分析

3.1.4 轨道周期变化分析

3.1.5分析与结论

3.2相接双星VZ Psc的观测研究

3.2.1引言

3.2.2 CCD测光观测

3.2.3 光变曲线解轨分析和光谱分析

3.2.4 轨道周期分析

3.2.5 分析与结论

3.3FG Sct的观测研究

3.3.1 引言

3.3.2 CCD测光观测

3.3.3 光变曲线解轨分析

3.3.4 轨道周期变化

3.3.5 分析与结论

第四章 总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

论文发表和科研情况

致谢

附录

声明