常见的恒星质量和恒星形成率计算方法之间的对比

针对斯隆数字巡天计划中有测光及光谱认证的正常星系的样本,利用天文多波段巡天数据,分别使用恒星质量和恒星形成率(SFR)的数种不同计算方法,从原理到结果进行相互对比。研究发现,不同的恒星质量估算方法的结果相互差异并不显著,然而SFR的不同方法之间存在不同程度且重要的误差。因此,在对星系间SFR进行相互比较,或是研究星系演化时的SFR分析时,应使用相类似的观测数据资料,以及同一种SFR估算方式,避免不同估算方式的偏差造成的错误解读。

大质量恒星的星风

大质量恒星活动的重要特征之一就是它们具有强烈的星风.恒星的质量是决定恒星结构和演化的主要参量之一.由于强烈星风带走恒星的大量物质,使恒星的质量不断减小,所以它严重影响大质量恒星的结构和演化.在过去半个多世纪中,无论在观测方面还是在理论方面,大质量恒星的星风研究取得了长足进展.在理论方面,已经建立了标准的星风加速模型,以及它的改良模型,包括利用有谱线覆盖效应的NLTE恒星大气模型进行光谱分析;在观测方面,地面望远镜和空间设备相结合,从射电波段一直到高能X射线波段,对大质量恒星进行了全波段的观测研究.理论研究和观测结果基本符合,但同时又引出了一些新问题.

钡星的形成机制(Ⅱ)Monte Carlo分析

本文对文章Ⅰ所建立的钡星形成的完备模型进行了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ分析，并同观测结果作了比较．结果表明，大部分强钡星可能产生于星风吸积过程、星风暴露过程和稳定的洛希瓣物质交流过程，而大部分中等钡星可能产生于星风吸积过程和星风暴露过程．银河系中钡星的数量、轨道周期分布和质量函数分布在本文各种模型计算结果范围之内．模型还预言钡星轨道周期与污染因子相关．模型给出，银河系中钡星的诞生率为００２／年左右，亮于１０个星等的钡星大约有６０００颗，强钡星的平均质量为１８Ｍ⊙左右，而钡星的白矮星伴星平均质量为０６０Ｍ⊙．另外，结果还显示，星族ＩＡＧＢ星热脉动开始较早，星风有潮汐增强效应存在（Ｂ～５００），ｓ过程最大恒星质量为２Ｍ⊙左右．

钡星的形成机制(I)完备模型

本文系统地研究了钡星的形成，提出了钡星形成的四种机制：星风吸积、星风暴露、稳定的洛希瓣物质交流和公共包层的抛射。

演化的星族合成方法

演化的星族合成方法是在给定恒星形成率和初始质量函数的前提下，利用理论的恒星演化轨迹和恒星光谱库得到的组合特征（光谱，光度），拟合星系、星团等恒星复合天体的观测特征，给出其中星族组成的一种有效方法。对演化的星族合成方法在天体物理研究中的重要意义及其原理和算法以及影响演化星族合成方法结果的最主要的四个输入量：恒星演化轨迹、恒星光谱库、初始质量函数和恒星形成率进行了评述。

恒星的初始-终止质量关系

本文研究了星族ＩＲＧＢ／ＡＧＢ星外壳结合能为零时的核质量与其初始质量的关系，发现此关系与Ｗｅｉｄｅｍａｎｎ和Ｋｏｅｓｔｅｒ观测得到的初始终止质量关系相符，并与Ｚｈａｎｇ和Ｋｗｏｋ得到的行星状星云核质量分布的观测结果相符合．采用相同的假设，本文还得到了星族ＩＩ恒星的初始终止质量关系．对于相同的初始质量，星族Ｉ恒星的终止质量比星族Ｉ的大～１０％－２０％．

星系金属丰度的研究进展(Ⅱ):光度-金属丰度关系

金属丰度与星系光度是星系的重要特征参量,研究它们之间的关系有助于理解星系中恒星质量与金属成分的累积过程。评述了星系的光度-金属丰度关系的最新研究进展,包括对近邻星系、中等红移星系(0．4<z<1)及高红移星系(z>2)的研究结果．由于观测样本跨越较宽的宇宙学时标,可以由此来探讨这一关系的演化过程,从而帮助理解星系演化的整体图景。

基于质量估计的恒星大气参数的自动测量

近些年海量恒星光谱数据的获取使得恒星三个基本参数(表面有效温度Teff,表面重力log g,金属丰度[Fe/H])的自动测量方法研究成为一个重要的研究课题,相应对恒星大气物理参数测量的研究将对科学家研究宇宙演化等重大科学问题具有重要的意义。但是目前国内外针对此问题所做的研究并不是很广泛深入,且已有的一些方法还不能够完全准确地估计出恒星的大气物理参数。因此本文研究了一种基于质量估计的恒星大气物理参数自动测量方法,该方法计算量比较小,其主要思想是首先建立一些质量分布,将原始光谱数据经过质量估计算法映射到新的质量空间,然后在质量空间利用支持向量机回归对恒星的三个基本物理参数进行估计。在实验中,从SDSS-DR8光谱数据库中选择部分实测光谱数据来进行训练和测试,并将该方法预测出的参数结果与SSPP给出的参数值进行了对比,取得了比较理想的结果。实验结果表明,该研究方法的准确率更高,预测结果更稳定,训练所用的时间短,在恒星大气物理参数自动测量上是行得通的,可以有效地测量恒星的大气物理参数。

非球对称星风中尘埃的形成

通过建立非球对称星风模型,研究了恒星尘埃的生成,发现在非球对称模型中,恒星更早地生成尘埃.对于较低的质量损失率,由非球对称模型给出的尘埃凝结度远远高于由球对称模型给出的尘埃凝结度.因而,非球对称模型可能给出更高的尘埃产量.对于较高的质量损失率,由于尘埃的凝结度已达到饱和,非球对称模型和球对称模型下,尘埃的凝结度基本一致,对尘埃的产量不会产生大的影响.

吸积盘边缘的质量和角动量损失与激变双星的演化

本文绘出了计算吸积盘边缘物质和角动量损失，以及它们对激变双星演化影响的理论模型.计算结果表明，紫外天文卫星（IUE）观测到的高速物质流是来源于吸积盘边缘，吸积盘边缘的角动量损失可以成为周期大于3小时的激变双星演化的物理机制．

恒星脉泽源的近红外观测与研究

本文给出了３９个不同类型的恒星脉泽源的近红外测光结果。以所获得的Ｊ、Ｈ、Ｋ波段流量密度，结合ＩＲＡＳ分光测量数据及低分辨光谱指数等资料，得出了各类源在不同波段的双色图上的分布特点。计算了光谱斜率和红外光度，同时从红外及射电幅射得出了中心星质量损失率及质量损失历经时间。并对不同源的各类参数进行了比较分析。结果表明随着在ＡＧＢ上的演化，中心星质量损失率不断增加，脉泽源的红外特性和包层结构呈系统变化，进一步说明了从ＳｉＯ和Ｈ２Ｏ脉泽，经Ⅰ型ＯＨ／ＩＲ脉泽，到Ⅱ型ＯＨ／ＩＲ脉泽，是相互关联的有序演化系列。

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。

大质量恒星的死亡和超新星爆发

超新星是某些类型的恒星演化到末期发生的一种源自星体核心的整体灾难性爆发现象。一颗单独的恒星的命运归根结底是由它诞生时的质量和化学成分决定的。大质量单星走向死亡的历程,以其初始质量的不同,有若干不同的路径。随着更多的超新星前身星得到确切证认,对大质量恒星演化理论的改进和完善将会获得有力的推动。

三维盘状星系的研究Ⅰ.星（系）盘外部的...

本文从星系动力学方程组出发,以星(系)盘的Poisson方程为基本方程,由Bessel-Fo-urier变换导出决定星盘外部物质投影面密度σ(r)的基本方程.对于星系外部平直旋转曲线情形,寻求了σ(r)和恒星速度弥散度随γ的指数分布解,并求出了它们的指数衰减系数(或特征尺度)

红亚矮星研究进展

红亚矮星是甚小质量恒星中的贫金属成员,质量从约0.5M⊙(M⊙为太阳质量)到H燃烧的最小质量(0:075M⊙0:085M⊙,取决于金属丰度),其寿命长于哈勃年龄,是银河系结构和化学增丰史的重要示踪体。与银盘上数量最多的恒星成员红矮星不同,红亚矮星在太阳附近非常稀少,并且其运动学特征与盘矮星有较大差异,属于年老银河系星族,即为年老盘星族、厚盘星族或晕星族。观测上,红亚矮星可以根据其不同于红矮星的自行、测光和光谱特征被识别和证认。由于其恒星表面大气温度很低,并且颜色比同质量的矮星更蓝,因此红亚矮星在赫罗图上位于主序带末端的下方,介于矮星与白矮星之间。红亚矮星的光学波段光谱由金属氧化物(如TiO和VO)和氢化物(如CaH和H2O)的分子吸收带占主导。红亚矮星可按其光谱形态和分子带特征分成不同的光谱型和金属丰度等级,其中晚M型到早L型的亚矮星既可能是小质量的恒星,也可能是较大质量的年轻褐矮星。介绍了对红亚矮星研究的历史背景和前沿动态,详细阐述了光谱分析方法在研究亚矮星中的重要性,以及根据光谱特征对亚矮星进行分类的方法。最后,总结了甚小质量恒星大气模型的发展过程,并探讨了如何利用模型对亚矮星的大气参数进行估算等热点问题。

中等质量富金属AGB长周期变星的振动研究

本文采用恒星演化计算与恒星振动计算相结合的方法，对中等质量富金属恒星演化到渐近巨星分支时的振动性质进行了分析研究，从理论上得出这类恒星的振动方式是处于一阶谐频振动，而振动的激发则是在氢电离区和氦的二次电离区由多种机制共同作用造成的，同时提出很长周期的ＡＧＢ长周期变星只能是由中等质量恒星演化到ＡＧＢ阶段形成的。我们的理论计算结果还比较支持在ＡＧＢ顶端存在巨大星风物质损失的观点，且这种星风物质损失很可能与恒星振动有关。

星体结构计算中的数量级估计

讨论了数量级的估计和定性分析在天体物理计算中的重要意义并以太阳和白矮星为例 ,将估算值与定量计算的结果作了对比 .

共生星双星的星风物质损失率的测定

共生星双星是一颗有强大星风物质损失的红巨星与一颗早型热星组成的特殊双星系统。由于早型热星在充满红巨星的星风物质的空间中环绕运行，可以产生Ｐ—Ｃｙｇｎｉ型谱线，通过对Ｐ—Ｃｙｇｎｉ型谱线的理论分析可以精确测定共生星双星的星风物质损失率。文章介绍了国际上比较有代表意义的一些共生星双星的工作，其中的方法几乎都是近十年中发展起来的。同时，文章还介绍了作者的一些工作。在谱线形成计算中考虑了较多的因素，如氢—氦混合气体的多能级跃迁问题、轨道运动引起的密度非径向分布问题等，并在轨道形状方面做了一些简化。反映了共生星双星谱线形成关键的周期性相位变化的特征，取得了比较满意的结果，对这个方法存在的问题和改进方向进行了一些简要讨论，此外，还介绍了作者在线性化分离法求解Ｎｏｎ－ＬＴＥ大气模型中所做的工作。

团星系和场星系的恒星形成性质

通过对团星系和场星系的聚度参数、特征恒星形成率、星系中包含的恒星质量、金属丰度等物理参量的比较,研究了处在不同引力环境中星系的恒星形成性质.研究表明,聚度高的星系主要居于星系团中,大部分低质量星系是场星系,星系的特征恒星形成率与恒星质量和金属丰度之间存在着显著的相关.另外,团星系和场星系在红移小于0.1的范围内仍表现出了明显的宇宙学演化效应.

星系团Abell2255的恒星形成性质

研究了星系团Abell 2255中184颗成员星系的恒星形成性质.通过对这些星系的形态分类,发现星系光谱在4×10-7m处的跃变程度对区分星系类型非常有效.该星系团中星系的恒星形成活动和星系所处的环境有关,并且不同形态的星系随投影距离的变化趋势遵循不同的规律.此外还确认了团星系的金属丰度与恒星质量之间的相关性,并推断星系团Abell 2255是在单个星系形成后,经过引力相互作用而形成的,这一结果支持了等级成团理论.