| 题名 | 开普勒天区相接双星的测光解轨分析 |
| 作者 | 李旭志 |
| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 朱俐颖 ; 刘亮 |
| 关键词 | 相接双星 Kepler 疏散星团 统计分析 |
| 其他题名 | Photometric Analysis of Contact Binaries in the Kepler Field |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 英文摘要 | 相接双星系统是两子星都充满各自的洛希瓣并且形成公共包层的强相互作用的密近双星系统。由于子星间强烈的相互作用和通过公共包层的两子星间的物质交流和能量转移等过程，使相接双星的演化过程变得极为复杂。因此，相接双星的形成、演化和结局仍然是令人感兴趣的开放话题。随着巡天项目的快速发展，现如今研究人员可对相接双星进行统计研究，但是这类统计往往只是针对周期，颜色等直接观测数据，无法针对相接双星内在物理参数（如质量比，轨道倾角，相接度等）。而Kepler天区中有几百个高精度的具有EW类型光变曲线的食双星样本，且这些样本的周期和温度分布与LAMOST截至2016年11月观测的5000多个EW类型的食双星样本的分布具有一致性，所以对Kepler小区域相接双星内在物理参数的统计一定程度代表了全天相接双星的情况。同时，由于疏散星团成员星具有相同的年龄、化学组成、红化、距离，因此利用星团的参数可以很好地限制其中相接双星的物理参数，从侧面检验相接双星统计研究结果的可靠性。另一方面，星团参数可以限定相接双星的年龄信息；星团的密集星场环境可以检验第三天体对相接双星演化的影响。所以研究其中的相接双星同样具有重要意义。我们利用Kepler卫星数据对400多颗具有EW类型光变曲线的食双星进行了解轨分析。同时，针对Kepler天区中观测的2个疏散星团（NGC 6811和NGC 6819）潮汐半径内的相接双星进行了成员证认、物理参数分析和演化状态研究。针对统计研究部分，基于Kepler和Gaia DR2数据库对所有Kepler相接双星进行了统计研究。基于Wilson-Devinney程序的光变曲线分析，获得380个Kepler 相接双星系统的测光解轨参量（周期、质量比、轨道倾角、主次星表面有效温度、相接度等）。 得到这些基本参量后，结合Gaia DR2的视差数据得出309个 Kepler相接双星系统中两子星的绝对物理参量（质量、半径和光度）。我们对得到的相接双星的各类物理参数进行了统计研究，期望能揭示各参数之间可能的演化联系。主要结果和结论如下：1. 基于样本的选择条件，周期在0.2 ~ 1天之间、归一化变幅大于0.05单位流量。我们从Kepler食双星表最终证认出380颗相接双星，其中160颗是A次型，220颗是W次型。Kepler相接双星周期和温度分布的峰值分别在0.30天和5500开尔文，与LAMOST观测结果一致，说明我们的样本未有严重的选择效应。2. Kepler相接双星的质量比集中在0.15-0.55之间；Kepler相接双星大多数都是浅度相接系统，相接度小于30%的样本比例在70%左右，这应该反映了当前相接双星总体的演化分布，支持了相接双星由短周期分离双星演化形成、最终并合为单星系统的演化观点。3. Kepler相接双星的轨道周期和温度之间具有良好的相关性，符合周期-颜色关系。同时，长周期（P > 0.5 天）的A次型相接双星比W次型相接双星更多，支持相关研究者表明A次型的演化时间更短的结论。4. 从质量-半径图（M-R）可看出，相接双星主次星的M-R关系存在相似的线性关系。其中主星的M-R关系靠近零龄主序（ZAMS）线，这可能与次星内部核反应有关。由于相接双星系统的特殊结构，也许小质量次星内部核反应不完全是p-p链式反应，而是从p-p链式反应向CNO循环转变。针对Kepler视场中疏散星团中相接双星的研究，我们基于Kepler食双星表的相关数据，并结合中国国家天文台兴隆观测站的2.16米望远镜观测的光谱数据，分析了NGC 6811和NGC 6819潮汐半径范围内的具有EW类型光变曲线的相接双星。同时，我们使用Gaia DR2的视差数据和相接双星的周期-颜色-星等关系并结合测光结果估算了这些系统的绝对物理参量。主要结果和结论如下：1. 在疏散星团NGC 6811中，发现5个EW类型相接双星，其中4个（KIC 9470175, KIC 9533706, KIC 9776718 和 KIC 9957411）的质量比小于0.25；KIC 9532591是一个具有强烈磁活动现象的相接双星系统。另外，我们确定KIC 94701 75 和 KIC 9533706最有可能是星团成员星；KIC 9957411 和 KIC 9776718不是星团成员星，只是背景星。2. 在疏散星团NGC 6819中，我们发现KIC 5198934 和 KIC 5374883是小质量比、深度相接系统（q < 0.25，f > 50%）；KIC 5199489是一个质量比接近1的相接双星系统。通过交叉认证，我们确认只有KIC 4937217是疏散星团NGC 6819的成员星，其余的目标都不是星团成员，只是星团背景星。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 天文学 ; 恒星与银河系 ; 恒星形成与演化 |
| 页码 | 136 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25501]  |
| 专题 | 云南天文台_双星与变星研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李旭志. 开普勒天区相接双星的测光解轨分析[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
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