论文部分内容阅读
类太阳G型密近双星中两子星均为晚型星,表现出许多比太阳强烈的磁场活动,如X射线发射、大面积黑子和耀斑活动等。对这些系统进行长期监测与研究,有助于我们更好地认识极端物理条件(快速自转、公共包层等)下类太阳磁场活动和类太阳恒星的演化特征。本文首先介绍了类太阳G型密近双星的研究背景、意义及方法;然后阐述了几颗类太阳G型相接、半接系统的观测与研究;最后对Kepler食双星中类太阳G型双星进行统计分析,并给出部分类太阳G型Kepler双星的初步结果。具体研究成果如下:1、对比不同几何结构双星的光变曲线,发现部分系统曲线短时间内存在变化,其畸变幅度的可能关系为:分离>半接>相接。根据现有一些理论分析,这些畸变可能源于子星表面的黑子、耀斑等磁场活动,它们可能引起子星半径、温度的变化,进而影响公共包层演化。为更好地认识磁场活动与子星演化特征,先后利用Fortran语言在Wilson-Devinney程序基础上编写质量比搜寻和自动求解程序,有助于我们提高测光解轨的运算速度和计算精度。2、对类太阳G型相接双星CW Cas、GN Boo以及V2284 Cyg的光变曲线进行分析,结果表明CW Cas曲线的O’Connell效应在2004年出现,2011年几乎消失;而在2010到2013年监测中,GN Boo的O’Connell效应出现同样的变化,并且主次极小深度差在逐年增长;V2284 Cyg数据来源于Kepler太空望远镜,光变曲线畸变可能是由于耀斑活动,但也不排除是望远镜观测误差引起的。光变曲线的畸变(短时间变化)可能是子星表面磁场活动的证据。利用WD程序,对它们的光变曲线进行测光解轨,发现2011年CW Cas子星表面黑子较2004年位置不变,面积变小;GN Boo主星表面黑子是变化的;V2284 Cyg不存在黑子活动。通过对比三颗相接双星基本参数,推测公共包层可能与磁场活动相互影响:公共包层抑制磁场活动,而磁场活动会使得子星外半径发生变化,进而影响公共包层变厚或变薄。另外,分别对三颗系统进行轨道周期分析,发现它们的轨道周期都存在周期性震荡,其可能由于第三天体的光时轨道效应。3、2010年对类太阳G型半接双星BU Vul进行连续四个月的观测,发现该系统的光度畸变程度较大,特别是O’Connell效应变化明显。考虑BU Vul首次进行测光研究,利用2010年9月多波段完整的光变曲线进行质量比搜寻,认为BU Vul的质量比q在0.40附近,因此该系统是一颗小质量星充满的半接双星。依据测光解轨中黑子参数,发现子星表面可能存在耀斑和黑子。结合CCD测光极小时刻,发现系统轨道周期为周期性变化和长期增长。轨道周期的长期增长可能是由于质量以dM2/dt=-3.10×10-8M⊙year-1的速率从小质量星转移到大质量星,而周期性震荡可能是第三天体的光时轨道效应引起。另在2009年11月4日对其主极小进行观测时,发现光变曲线在0.05相位出现畸变,畸变星等与次星星等接近,其可能源于第三天体以外的其他天体,因此BU Vul可能是多星系统。另外给出类太阳G型Algol系统1RXS J201607.0+251645详细的调研分析,发现该系统光变曲线在短时间内变化非常明显且可能存在周期性。1RXS J201607.0+251645是研究G型Algol双星类太阳活动的优秀样本。4、对近2500颗Kepler食双星进行统计分析,发现大部分双星表面温度为5000 K~6000 K;其中类太阳G型Kepler双星中分离系统占近70%,轨道周期小于10天的双星占67%。而轨道周期小于1天的双星中,大多数双星轨道周期分布在0.3天~0.4天。同时在一些类太阳G型Kepler双星,发现了耀斑以及O’Connell效应,特别是30天内KIC 8481574光变曲线存在与GN Boo类似的主次极小星等差渐变过程。利用最小二乘法计算主次极小、极大与O-C值,发现轨道周期的变化与光度畸变不存在相关性。