PPI反应决定的恒星结构稳定性与引力─温度梯度效应

用非平衡态热力学方法建立了描述恒星内部热核反应的动力学方程，进而研究ＰＰＩ反应决定的恒星结构稳定性，获得了稳定性判据以及引力和温度梯度（简称ｇＴ）效应的表达式．结果表明，ＰＰＩ反应是稳定的，扩散总是起维持稳定的作用，而热扩散起破坏稳定的作用；给出了ｇ－Ｔ效应起主导作用、维持稳定作用以及破坏稳定作用时的条件，同时指出ｇ－Ｔ效应与元素丰度有关．

非平衡动力学中恒星结构稳定性研究

采用非平衡动力学方法研究由CNO循环决定的恒星结构稳定性,本文得出:CNO循环自身是稳定的;扩散效应不会改变处于稳定的恒星结构稳定性;对流效应对其稳定性有重要影响,波数小的扰动更容易激发不稳定性;巨大的温度梯度也能激发不稳定性。本文给出了稳定性条件和恒星结构保持稳定所允许的最小扰动波数。

金属丰度对转动恒星结构与演化模型的影响

通过计算7 M⊙转动恒星在三种不同初始金属丰度下的非守恒演化模型,并进行比较,结果发现:金属丰度的大小不仅对转动恒星的演化寿命和在HR图中的演化轨迹有较大的影响,而且恒星金属丰度越大,在氦燃烧阶段的蓝回绕的长度越长;较大的金属丰度还会使核反应的产能率增大,从而影响恒星内部的中心温度、密度等其它物理量.

静电压作用下的恒星结构和演化模型研究

根据完全电离情况下恒星内部物质的组成,推导出静电压公式.把静电压作为恒星结构与演化模型中总压强的一部分引入到气体的物态方程,并通过引入一无纲量βe推导出考虑静电压强作用下定压比热Cp、绝热温度梯度▽ad等热力学量及βe与温度、密度等物理量之间的变化关系.

磁场对恒星结构演化的影响

近年来人们发现磁场对恒星结构和演化有着重要的影响。本文简述了磁场产生的发电机原理,即恒星对流区的α-Ω发电机和辐射平衡区Tayler-spruit磁场发电机。Maeder&Meynet(2005)根据Tayler-spruit磁场发电机研究了磁场对恒星结构和演化产生的影响。他们发现磁场极大地增加恒星内部各层之间的耦合,使得恒星内部为接近刚性转动,而无磁场的恒星其内部为高度的较差自转。同时有磁场的恒星模型其表面有较高的N,He等元素增丰,同时带来C,O元素的消耗。磁场还引起恒星内部子午环流,剪切湍流等物理过程的变化。

转动恒星结构与演化研究

恒星的自转 ,是恒星结构和演化理论的难点。近年来有许多观测事实 ,特别是早型大质量星的观测事实 ,预示恒星的自转效应可能引起恒星内部的物质向外转移 ,造成恒星表面一些元素丰度超丰 ,并且对恒星结构和演化产生重要影响 ,因此 ,恒星的自转问题受到了越来越多的关注。考虑自转效应后 ,恒星结构和演化模型将是二维模型 ,本文综述了诸多作者如何将二维的恒星结构和演化模型简化为一维模型。作者在研究了以上作者的简化方法后 ,提出了一种比较简单的新方法。这种方法基于如下假设 :假设在等势面上的温度 ,密度 ,压强 ,光度 ,化学组成和角速度等物理和化学量近似于均匀分布 ,并且这些量与等价球面上的量相同。 (等价球面是假想的球面 ,它包围的体积与等势面包围的体积相等。)我们在等价球面上推出新的转动恒星结构和演化方程 ,构造出新的演化模型。这个模型与不考虑转动效应的演化模型相比 ,有以下变化 :流体静力学平衡方程变化 ;辐射温度梯度变化 ,并引起对流判据变化 ;星风物质损失和角动量损失增大。作为转动恒星结构和演化模型的应用 ,我们研究了中 ,小质量星中心氦燃烧阶段在赫罗图中的演化轨迹发生来回摆动 (又称为蓝回绕 )的物理机制问题。有诸多作者曾经研究了可以影响蓝回绕的各种因素。

自转速率对恒星结构与演化的影响

根据考虑湍流应力作用下转动恒星的结构与演化模型,计算了一5M⊙恒星在四个不同大小的自转速率下从主序星到早期AGB星的演化.研究表明:随着恒星自转速率增大,在核燃烧阶段,恒星光度明显下降,恒星的演化轨迹向红方向移动;氢核燃烧寿命随自转速率增大而延长,氦核燃烧寿命却变短;另外,自转速率的大小对恒星中心的温度、产能率等物理量的变化都有不同程度的影响.

混合参数对中小质量恒星结构和演化的影响

计算了在不同对流混合参数下 ,8M⊙ 和 1.3M⊙ 恒星由主序阶段到红巨星阶段的演化 .得出以下主要结论 :不同大小的混合参数导致了恒星在 HR图中的演化轨迹、对流外壳的第 2次向内延伸深度和回退程度、氢壳层源的温度和产能率 ,以及氦燃烧核的寿命等有显著差别 ,还注意到 8M⊙ 恒星混合参数α≥ 2 .2时会出现第

OPAL不透明度对恒星结构和演化模型的影响

本文利用国际上最新公布的OPAL不透明度表及相应的化学丰度，计算了三颗不同初始质量的星族互恒星的非守恒演化模型，并和过去长期采用的LAOL不透明度的结果进行详细比较，得出以下主要结论：（1）恒星HR图中的演化轨迹光度降低，主序位置明显向红方向移动；（2）恒星中心H，He燃烧寿命大大延长了；（3）小质量星氢燃烧核和对流核都变小，大、中质量星的中心对流核和燃烧核都有所增大；（4）恒星中心温度－密度关系基本不受影响．

非平衡热力学中恒星结构的稳定性研究(Ⅰ)——PPⅠ反应

一、引言迄今为止,人们在研究恒星结构时,往往利用在等熵条件下能量极(小)值原理来寻求平衡状态下星体的结构。这种方法实质上假定恒星是一个处于近平衡态的热力学系统。但实际上,恒星一般具有如下特点:(1)

计算恒星结构演化的Henyey方法的代数形式

基于恒星结构演化模型的方程组和两点边界条件，用矢量函数表述它们的差分方程组，并用ＮｅｗｔｏｎＲａｐｈｓｏｎ方法展开，获得了可求解的代数方程和矩阵方程。

黄润乾院士:恒星结构与演化研究先驱

黄润乾1933年生于北京，原籍湖南衡山。他是我国著名的天体物理学家，中国科学院云南天文台研究员、中科院院士、博士生导师、中国天文学会原副理事长、云南省科协常务理事。同时，黄润乾还是我国开展恒星结构与演化研究的先驱者，在双星演化理论研究领域的贡献奠定了该领域的坚实基础。

潮汐转矩对转动恒星结构和演化的影响研究

潮汐效应是影响恒星结构和演化非常重要的物理因素.本文研究了影响潮汐转矩系数E_2的三个理论模型.根据转动恒星中的角动量传输和元素扩散方程,给出了潮汐转矩系数E_2对转动恒星内部结构和元素混合的影响.结果表明:潮汐转矩系数E_2与恒星质量、金属丰度、演化时间有密切关系.潮汐转矩系数E_2越大,双星系统轨道角动量转化为子星自转角动量和自转角动量在恒星内部传输的效率越高.强潮汐转矩造成恒星表面有较大的氦和氮元素的超丰和对流核质量,使恒星具有较高的光度.然而,对比模型M1和M3,充分的转动混合效应可以降低元素的不透明度和辐射温度梯度,压制转动动力学效应造成的辐射温度梯度的增加,使恒星中心对流核减少.强潮汐产生的转动混合效应使氢元素丰度和数密度增加,增强氢燃烧效率,提高中心核温度,使恒星膨胀,具有较大的转动惯量.因此,研究潮汐效应对元素混合效应的影响,对密近双星的演化具有重要意义.

转动效应对恒星热力学结构与演化的影响研究

转动效应对恒星结构与演化的两大方面的影响体现在动力学效应和元素混合上.本文利用国际MESA程序,研究了转动效应对20 M_⊙恒星在主序阶段热力学结构的影响.发现转动的动力学效应能使恒星中心温度变低,减少了恒星表面的不透明度,中心平均分子量和表面熵.由于动力学效应对恒星热结构的调整,降低了恒星的氢燃烧率,恒星向低温和低光度端演化.转动的元素混合效应减小了恒星的中心温度、密度、压强、紧密度、表面不透明度和平均分子量,使恒星表面氦元素、氮元素明显超丰,中心燃烧核区域变大,延长恒星在主序阶段的寿命.

我国科学家揭示恒星活动与恒星结构演化内在联系

近日,国家天文台杨卉沁博士和刘继峰研究员对恒星活动性与恒星结构、恒星演化及恒星发电机制的关系提出了一整套完整全面的物理图像和理论解释。这对于恒星活动性领域乃至恒星的结构演化具有非常重要的意义。

湍流应力对AGB星结构与演化的影响

在混合程对流理论的基础上建立起考虑湍流应力作用的恒星结构与演化模型,并计算了8M⊙.研究表明,湍流应力对AGB星的演化有重要的影响,它使AGB星氦壳层热核反应更加不稳定,热脉动的发生大大提前而且更加频繁.这种热脉动的提前发生不仅使氦壳层内的光度、产能率、温度发生变化,同时使氢壳层内的各物理量和恒星表面的光度都同步发生改变.另外,湍流应力还使对流的混合作用加强,从而导致恒星内部及表面的各元素丰度都发生改变.

湍流应力对中等质量转动恒星演化的影响

以恒星结构与演化理论中常用的混合程理论为基础,将湍流应力和自转离心力引入传统恒星结构模型中的流体静力学平衡方程,得到了考虑湍流应力作用下转动恒星的结构模型.并计算了一8M⊙恒星从主序星到早期AGB星的演化.研究表明:湍流应力对恒星的结构并无明显的影响,但使得恒星在各个演化阶段的寿命发生不同程度的改变;而且对流区域越大,恒星的演化寿命变化越大;对恒星在AGB星以前的演化轨迹也无明显的影响,使AGB星在赫罗图中的演化向有效温度降低、表面光度降低方向偏转,更加接近观测事实.

转动恒星中的元素扩散效应研究

计算了影响元素扩散过程快慢的3个系数Deff,Dshear和Dh,根据转动恒星中的角动量传输和元素扩散方程,给出了转动恒星中的元素扩散效应.结果表明:子午环流是大质量恒星角动量转移的主要物理机制,而剪切湍流是传输化学元素的主要机制.增加水平湍流将增加子午环流和剪切湍流传输化学元素的效率.元素扩散效应造成恒星表面有4He和14N元素的超丰和较大的对流核心,使恒星具有较高的光度和较低的中心温度,对恒星结构与演化有极其重要的影响.

星风物质损失率对大中质量转动恒星演化的影响

文章采用四个不同星风物质损失率公式,计算了5M⊙和15M⊙转动恒星的演化。通过对演化结果的比较发现:星风物质损失率的大小对大质量转动恒星演化的影响比对中质量恒星的影响要大;星风作用越大,恒星在HR图中的演化轨迹向低光度方向移动;而且较大的物质损失率降低了恒星内部CNO循环的反应速率,从而延长了恒星的演化寿命,并影响到恒星内部的密度和温度等各个物理量。