转动恒星的物质抛射效应及演化研究

摘要

我们采用国际恒星演化程序Modules for Experiments in Stellar Astrophysics（MESA）构建恒星模型，分别对转动单星和双星的演化进行研究。
　　转动效应包括动力学效应和元素混合效应。我们发现转动的动力学效应使恒星中心温度变低，减小了恒星表面的不透明度，中心平均分子量和表面熵。动力学效应还会调整恒星的热结构，降低恒星主序阶段的核反应速率；恒星在赫罗图上的位置向红端移动。而元素混合效应对恒星的影响有：对恒星的中心密度、压强和紧密度有减小的作用；扩大中心核反应区域，延长主序阶段的寿命；使恒星表面氦元素和氮元素明显超丰。
　　转动单星模型中，元素混合效应将恒星内部核反应的氮元素输送到表面，表面氮元素的丰度与其转动速度成正比。然而Hunter et al.（2008）观测发现：一些转动速度低的恒星表面具有比较强的氮元素增丰，转速快的恒星表面反而没有氮元素增丰。这不能被当前的转动单星理论模型所解释。但是我们发现恒星在经历双星的演化后，其演化特性可以解释观测中的氮元素反常现象。
　　在大质量转动双星的主星充满洛希瓣时，物质携带自转角动量和部分轨道角动量的物质对次星自转（吸积星）具有加速作用。吸积星被加速到临界转动速度。在这个过程中，吸积星试图达到流体静力学与热力学平衡，造成吸积星有大约0.19年的周期脉动。当吸积星超过崩溃（临界）速度的时候，为了保持降低转动速度，星风增大因子达到fw＝1.25×104，造成大量物质和角动量损失。导致吸积星转速下降，双星系统的轨道周期缩短，双星趋于合并。

目录

引言

第一章 转动恒星模型

1.1 转动恒星结构方程

1.2 转动恒星的势函数

1.3元素扩散和角动量转移

第二章 非同步转动双星的轨道演化方程

2.1 双星中的物质交流

2.2 物质转移的方式与类型

2.3双星中的物质损失

2.3.1临界转动下的恒星

2.3.2星风驱动机制

2.3.3星风物质损失公式

2.4 双星间的角动量转移及其变化

第三章 数值计算与分析

3.1 转动效应对恒星演化的影响

3.1.1转动的动力学效应影响

3.1.2元素混合效应的影响

3.2 转动双星系统中的14N 元素增丰研究

3.3物质交换形成临界转动吸积星的振动研究

第四章总结和展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文

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