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长周期变星的演化和振动一直是引人入胜的课题。这不仅仅是因为在它们的变化过程中有丰富的物理内容 ,更重要的是可以用它们来做河外星系距离的定标者。在本文中详细的计算了在z=0 .0 0 0 5,z=0 .0 0 1 ,z=0 .0 0 5,z =0 .0 1和z=0 .0 2这样一个大的金属丰度跨度下 ,质量为 1 5M⊙ ,2 0M⊙ 和 3 0M⊙ 恒星的演化和振动。在计算中采用了最新的不透明度 ,考虑了星风损失对大质量星的影响 ,对于每一个模型都从零年龄主序演化到了中心氦燃烧结束。在文中仔细研讨了混合长参数以及中心对流核的对流超射对演化模型的影响 ,同时在中心氦燃烧阶段蓝超巨星和红超巨星的比值被用来限定模型的参数 (尤其是混合长和对流超射 )。尽管在文中并没有得到和观测一致的结论 ,即随着金属丰度的增加B/R增加。但是 ,通过在低金属丰度区采用对流超射 ,而在高金属丰度区放弃对流超射这一方法得到了与观测更相符合的比值。在新的演化模型的基础上 ,对于大质量星的振动进行了详细的计算。各项振动的性质用来和LMC ,M3 3以及MW中的RSGs做比较。对于LMC和M3 3中长周期变星 ,理论的周光关系和观测在基频振动模式下很好的符合 ;而对于MW中长周期变星 ,它们更可能在一阶模式下振动。最终 ,得到了金属丰度和周光关系的之间的联系 ,即随 相似文献
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长周期变星的演化和振动一直是引人入胜的课题。这不仅仅是因为在它们的变化过程中有丰富的物理内容，更重要的是可以用它们来做河外星系距离的定标者。在本文中详细的计算了在z=0.0005,z=0.001,z=0.005,z=0.01和z=0.02这样一个大的金属丰度跨度下，质量为15M⊙，20M⊙和30M⊙恒星的演化和振动。在计算中采用了最新的不透明度，考虑了星风损失对大质量星的影响，对于每一个模型都从零年龄主序演化到了中心氦燃烧结束。在文中仔细研讨了混合长参数以及中心对流核的对流超射对演化模型的影响，同时在中心氦燃烧阶段蓝超巨星和红超巨星的比值被用来限定模型的参数（尤其是混合长和对流超射）。尽管在文中并没有得到和观测一致的结论，即随着金属丰度的增加B／R增加。但是，通过在低金属丰度区采用对流超射，而在高金属丰度区放弃对流超射这一方法得到了与观测更相符合的比值。在新的演化模型的基础上，对于大质量星的振动进行了详细的计算。各项振动的性质用来和LMC，M33以及MW中的RSGs做比较。对于LMC和M33中长周期变星，理论的周光关系和观测在基频振动模式下很好的符合；而对于MW中长周期变星，它们更可能在一阶模式下振动。最终，得到了金属丰度和周光关系的之间的联系，即随着金属丰度的增加，有周期增加、光度下降的趋势。一个近似的改正δMbol-0.83δlgZ，对于决定河外星系的距离相信应该有所改善。 相似文献
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脉动变星中的湍动对流的统计理论 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了湍动对流的动力学过程.从统一的关联函数的动力学方程出发,同时得到了变星脉动速度场下,对流的定常分量和脉动分量.主要结果可归结如下:(1)对于定常对流,维滕斯的混合长理论和奥比克的元胞对流公式,均可视为我们统计理论的特殊情况.(2)考虑到湍动对流建立的动力学过程,与似稳流场的混合长理论相比,湍动对流脉动分量的振幅减小了,并且出现一个相位滞后.(3)讨论了湍动对流对变星脉动稳定性的影响,它表明:a)在丰富元素的电离区之下,湍动能对流(热对流加机械能流)的直接作用是促使脉动不稳定;而在丰富元素的电离区,对流传能起稳定性作用.b)湍流粘滞性永远起阻尼作用;而在准绝热脉动区,湍流压起退稳定的作用.c)分子应力(气体压加分子粘滞应力)对湍流作功项对变星脉动稳定性的作用,正好同湍流雷诺应力的作用相反.辐射传能和湍动对流的综合作用,可以解释“造父型”变星脉动不稳定区红端边界和晚型红巨星及超巨星的光度变化. 相似文献
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在Li&Yang (2 0 0 1 )所给出的局部对流理论的基础上 ,我们进一步采用梯度型方案给出了非局部对流理论 ,并将它用于太阳模型中。这一理论考虑了恒星对流区内的非局部效应 ,它得到了一个与原来用混合长理论或局部理论给出的结果有所区别的对流区 ,扩散效应很明显。但是 ,目前我们的理论还不能处理时间相关的对流以及对流超射等问题。这些问题将在后续工作中加以考虑。当把这一理论应用于太阳模型中时 ,我们发现它对标准太阳模型的改正非常微小。我们讨论了这一现象 ,并对其加以解释 相似文献
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唐泽眉 《中国天文和天体物理学报》1988,(2)
根据双尺度平均场电动力学,研究一种特定的周期对流的磁场再产生和扩散效应。数值计算运动学发电机方程,给出旋转对流元中感应电动势图象,得出无量纲磁场再产生系数α′≈-0.4～+0.4;对流扩散系数β′≈0.05.所提供的α效应能满足符合太阳活动周期的α-ω发电机模型的要求,若取对流元特征旋转速度u_1为100m/s,对流元特征长度α为1000km计算得到的对流扩散效应较发电机理论和观测的要求约小20倍。需计入脉动磁场和平均流场的相互作用,进一步研究旋转对流元的扩散效应。 相似文献
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太阳大气铍丰度的衰减 总被引：1，自引：0，他引：1
Li和Be轻元素在温度仅几百万度时就因核反应而遭毁坏,因此它们是恒星演化过程的外层对流混合延伸程度很好的一种示踪。基于这种考虑,我们曾计算过太阳包层模型Li的衰减,得到一个同时满足日震学太阳对流区深度和太阳Li丰度观测要求的非局部太阳对流包层模型[1].Li丰度给出了一个非局部对流混合延伸程度的上限。 相似文献
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研究和比较了熊大闰的非局部对流和局部对流太阳包层模型的本征振动频率,观测与理论振动频率之间的差别小于1％．它们分为两个分立的群:对l≥60的模,其观测与理论本征振动频率的差完全分布在一条狭窄的倾斜带状区域之内,这说明理论太阳对流区模型大致反映了太阳在r=(0．70-0．95)R⊙这一区域的真实结构,理论与观测频率误差来自外层区域;对于l<60的模,理论的振动频率要比观测的振动频率小,这意味着在对流不稳定区上部的区域温度偏低．另一方面局部对流包层模型的频率差比非局部对流包层模型的频率差更为弥散,中低频端(v<3000)两者差别不大;而在高频端(v≥3000)局部对流包层模型的频率比非局部的频率要高,这意味着局部对流模型在对流区之下的辐射区的温度比非局部对流模型温度要高,非局部对流模型比局部对流模型更接近观测． 相似文献
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慢脉动B型(Slowly Pulsating B-type, SPB)星的脉动频率很难被地面观测设备所观测到,直到近些年空间观测技术的快速发展才使其得以实现. SPB星的研究尚处于起步阶段,恒星内部还存在许多问题等待解决.而星震学恰巧是一个用于探索恒星内部结构和相关的物理过程的有力工具.因此,星震学方法可以用来探测SPB星的内部结构和物理过程.通过用模型网格的方法对KIC 8324482这颗SPB星进行初步的星震学诊断,并通过计算其震荡数据(周期与周期间隔)的卡方值来筛选最佳拟合模型,确定了这颗星的一些基本物理参数,并发现了SPB星周期间隔的振荡频率和振幅与其对流核收缩留下的元素丰度梯度轮廓的关系.除了对流超射以外,扩散混合也是解释该恒星周期间隔分布结构的必要条件. 相似文献
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本文根据太阳活动区AR5395中存在旋转运动特征,建立了一个扭转的共生磁流管模型,从一组完整的磁流体动力学方程组研究活动区底部的旋转运动储存能量。通过数值方法研究了三维流场和磁场的耦合效应。结果表明活动区底部的旋转运动产生的扰 相似文献
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太阳振荡研究现已成为研究太阳内部性质的新手段,也成为检验太阳模型构造时输入物理参量的最重要工具。90年代以来理论与观测日震频率的差别已随输入物理参量及太阳振荡理论的改进而大为减小,可是现有的差别仍远大于观测误差。由日震反演可对太阳内部对流区、表面氦丰度及自转随纬度和径向的分布都有更多了解。太阳振荡的湍动随机激发及激发源的位置都已得到研究,不过现在问题还未完全解决。今后一方面要探测更多的振动方式,另一方面也需要解决不同观测者得到的结果存在系统差的问题,而最外层的非绝热现象及理论与观测存在差别仍是最关键的难题。 相似文献
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过去在用Stark效应研究天体活动过程的光谱时,一般仅考虑Holtsmark场的作用,所得出的电子密度只是一个上限。近来的研究表明,等离子体湍动电场在其中也起着重要的作用,而且当计及这种场的作用时,电子密度减小很多。本文给出Balmer线从H_3—H_(30)的Stark致宽函数S(α,α),它们是考虑到Holtsmark场和湍动场的联合作用以及对两者的不同比值而计算的,所给出的结果与Underhill等和Galdetskii等分别对纯Holtsmark场和纯湍动场而得到的类似数值不同。由于除了极少数外,大部分太阳耀斑和爆发日珥以及其他天体活动过程可能都处于弱或中等等离子体湍动状态,因而所算出的S(α,α)值可用于这些过程的氢线轮廓或半宽的分析。 相似文献
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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，恒星结构和演经模型将是二维模型，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。但是不知道这些因素之间的内在联系，更无法判断这些因素中哪些因素是主要的。我们根据前人已经知道的对流超射效应与自转效应对蓝回绕的影响正好相反的事实，想到对比对流超射效应和自转效应对于同一颗星和同一化学组成所造成的内部结构的不同，以发现有哪些物理因素对于产生蓝回绕起主要作用以及各种物理因素之间的关系。初步分析的结果认为：蓝回绕的形状和中心氦燃烧阶段的总产能率的变化相关联。当总产能率主要由壳层氢产能率的变化所提供时，蓝回绕主要与氢丰度变化区（μ－梯度区）的氢丰度分布轮廓（X－profile)，μ－梯度区的温度，以及对外流区的深入程度密切相关。当总产能率由氢燃烧壳层和氦核的产能率变化所提供时，蓝回绕不仅与μ－梯度区的特性腾，还与氦核的大小和温度密切相关。另外，本文也分析了转动恒星中的物理机制，确定了今后的研究方向。 相似文献
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天体物理学家第一次成功地计算中等质量恒星演化到中心氦燃烧阶段，就发现蓝拐现象，它是赫罗图上形成黄巨星分支的重要理论条件。但由于蓝拐对很多输入物理，如对流的混合长理论，对流超射，初始元素丰度等都十分敏感稍稍不同就会抑制或触发蓝拐，因此蓝拐的激发机制一直没有满意的理论。本文回顾了蓝拐的研究历史，并对中等质量恒星在演化过程中的蓝拐的激发机制问题进行理论分析，给出一个蓝拐整个过程的物理图象。本文探寻了氢燃烧核反应的CNO循环过程对蓝拐的影响，用两种不同的方法处理CNO循环，在第一种模型中保持^14N丰度不变；而在第二种模型中计算了^16O向^14N的转化过程。结果模型一中出现了蓝拐而模型二中没有蓝拐。在对两种模型的比较中，我们进一步研究蓝拐的触发机制。我们注意到蓝拐的一个重要特性，恒星内部的核反应产能增加决定了蓝拐光度的上升；同时对于一个内部产能恒定的恒星，恒星外壳的膨胀和收缩将决定恒星表面的有效温度。根据这点，对恒星内部和外壳的各种物理量进行了研究，并着重注意了恒星外壳对内部产能变化的反应。我们发现RGB阶段产生的氢丰度不连续区的跳变是恒星光度上升的一个关键因素，当氢壳层的外边缘接触到氢跳变的时候，突然增加的氢丰度使氢燃烧壳层变宽，产能也增大。氢壳层产能的增加伴随着氢壳层温度的增加，过多的热量需要传输，使氢壳层膨胀，这样密度降低就可以控制氢壳层燃烧稳定增加。我们发现恒星外壳遵循位力定理，位力定理结合光度公式，决定了中心氦燃烧期间光度上升时只有两种选择，外壳膨胀有效温度变小，或者外壳收缩有效温度上升。恒星外壳对内部产能增加的响应，选择哪种方法，取决于外壳的对流程度。对流居优的外壳，氢壳层过多的热量导致外对流继续发展，有效温度下降，恒星沿RGB向上移动；辐射居优的外壳将升温提高自己的热传导能力，并发现恒星是否发生蓝拐取决于一个关键的值ηcrit，RGB底部η值小于ηcrit的模型将有蓝拐，ηcrit值在0.3-0.5之间，并与恒星的总质量有一定的关系。依靠本文得出的蓝拐机制，我们对一些影响蓝拐的物理因素做了解释。主序期间的中心对流以超射导致氢跳变也将离中心远，氢燃烧壳层将难以到达氢跳变，蓝拐向蓝延伸的距离也就短了。外对流超射使氢跳变的位置更靠近中心，氢壳层可以在较早的时间到达氢跳变，蓝拐产生的可能性增大。质量损失将把恒星表面的物质抛弃，使恒星的氢轮廓处于温度更低的位置，氢壳层向氢跳变移动的速度减慢，从而压制蓝拐。OPAL不透明度较大的区域产生额外的对流区，η较大，实现蓝拐过程比LAOL的更难。本文第一章概述中等质量星的演化，蓝拐和各种输入物理关系，包括了不透明度，对流超射等对蓝拐的影响，介绍已有的蓝拐激发机制，蓝拐的重要性。第二章对CNO双循环核反应对中等质量星的产能贡献和CNO循环的处理方法进行介绍，并对计算结果进行初步分析。第三章通过对两个典型恒星演化模型的比较描述了蓝拐的物理机制。第四章总结了整个工作。 相似文献
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利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了太阳中低球谐阶(l＜25)模的非绝热脉动.结果表明,低阶(0＜l＜6)非径向p1模是脉动不稳定的,而与之相邻的g模、f模和p2-p5模都是脉动稳定的.根据累积功图的分析,发现振荡的激发来自对流区底部区域.太阳是否存在不稳定的低球谐阶p1模对判断太阳5 min振荡的激发机制有重要意义. 相似文献
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为了充分利用Dome A地区绝佳的视宁度条件, 计划将南极望远镜安装在15m高的塔架上并使用轻质膜圆顶. 研究了在塔架和膜圆顶作用下风载对望远镜观测环境的影 响, 利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)分析了在10m·s-1稳态风作用下,不同风向角、方位轴转动角以及镜筒转动角时,望远镜周围风速、湍动能的分布情况以及光程差的变化,同时研究了风屏对风速、湍动能的改善作用和带来的温升.结果表明,塔架和圆顶周围的风速与湍动能分布对风向的改变不敏感;迎风状态时望远镜附近的湍流分布与风速分布情况整体优于背风状态;当风速为10m·s-1时,在距离风屏1m远、3m高的位置处风速降为来流风速的1/3至1/4,望远镜附近的平均温升值为0.044 K. 相似文献
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在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射致冷假设；在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构．对α模型，我们发现在不同的盘区存在不同的整体结构．在吸积率较低时，存在三种类型解：光学厚的局部辐射致冷解；光学薄的局部致冷解；光学薄的对流致冷解．这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉．但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在．另一方面，在吸积率较高和粘滞系数较小时，两种光学薄解会相互交叉，而光学厚和局部致冷为主的解在所有盘区都存在． 相似文献
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本文根据依赖时间的对流统计理论,研究了对流同变星脉动的热力学耦合。对11种天琴座RR型变星模型序进行了线性非绝热脉动的计算,并探讨了脉动不稳定区红端边界对于恒星质量、光度、氦含量以及对流参数c_1=I_(el)/H_p的依赖关系. 相似文献
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在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射冷假设，在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构，对α模型，我们发现在不同盘区在不同的整体结构，在吸积率较低时，存在三种类型解，光学厚的局部辐射冷解，光学薄的局部致冷解，光学薄的对流致冷解，这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉，但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在，另一方面，在吸积率较高和 相似文献
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众所周知 ,贯穿对流对恒星演化有至关重要的影响 .然而至今对此问题尚无完善的理论处理方法 .尽管该问题已经取得了很大的进展[1-4 ] ,但在恒星演化计算中处理贯穿对流最广泛的仍是某种唯象的混合长理论[5,6] .日震学提供了一个探测太阳内部结构的强有力手段 ,它对恒星对流理论给出了一个严格的限制 . 在过去几年中 ,利用日震方法探测太阳对流区之下贯穿对流区的结构引起了人们的特别关注 .所有的理论研究都是根据这样一种简单的唯象贯穿对流模型[5-9] :在稍许高于绝热温度梯度的对流区的下方 ,紧贴着的是一个稍许低于绝热温度梯度的贯穿… 相似文献