斜压转动恒星的引力昏暗效应研究

摘要

转动是影响恒星结构与演化中的重要因素之一。近年来大量的观测证实在恒星的自转作用下，恒星内部的物质将发生元素转移和角动量转移，从而在研究恒星结构和演化方面产生重要影响。观测表明Achernar是一颗接近于临界转动的恒星。本文根据Achernar的观测数据，用扰动理论推导了临界转动恒星Achernar分别作为单星和双星的斜压结构的特征，给出Achernar等压面上，压强，密度等物理量的分布，用考虑转动和潮汐效应的单、双星理论模型研究了它的引力昏暗现象。发现转动双星模型比单星模型更能符合Achernar的赤道和极半径之比的观测值。正剪切增大离心力，从而使赤道处的有效重力加速度和有效温度减小，反剪切则是增大离心力，对有效重力加速度和有效温度的作用正好相反。但是反剪切情况和刚性转动情况下的数值模拟结果，与Achernar的观测结果并不符。同样，可以看出初始转动角速度快的恒星比初始转动角速度慢的恒星，等价半径和中心密度在主序前，中期较大，而在主序后期较小。同时，由于初始转动角速度大的恒星，星风携带自转角动量损失多，造成后期演化角速度变小。另外，结果表明转动模型能增加恒星的中心集中度，而减少了恒星的四极矩，回旋半径，中心温度，氢燃烧产能率，转动恒星向赫罗图的低温和低光度演化。
　　通过理论计算和观测对比发现，当Achernar自转角速度为4.65×10-5s-1，正剪切率为0.7851时， Achernar极点处的有效温度和赤道处的有效温度分别为16041 K、12073 K。所有理论计算与观测值得相对误差不超过7％,是最好，最可能的理论模型。