食双星的搜寻及研究

论文摘要

食双星对于研究基本恒星参数,恒星演化和恒星结构理论起着非常重要作用,同时还可以帮助我们了解许多天体物理问题,例如O’Connell效应（在许多双星上表现出的极大值不等高现象,O’Connell 1951）以及Algol佯谬（Pustylnik,2005）等。由于食双星的光变曲线不仅包含着子星亮度比、轨道倾角、相对恒星大小、质量比以及偏心率等非常有价值的信息（Andersen,1991）,而且光变曲线中的测光极小时刻可以用来研究双星的演化以及探寻伴星天体,因此测光观测是分析和研究食双星必不可少的工具。本文利用C-Munipack等程序对星明天文台的两个月连续观测数据（r’和i’波段）以及威海天文台九年的多波段观测数据进行食双星的搜寻,并利用IRAF软件对数据进行测光从而获得完整的光变曲线。进而通过对食双星光变曲线的测光解轨分析来寻找处于重要演化阶段或者发现特殊类型的食双星,例如极小质量比或者极短周期的食双星等,并对O’Connell效应以及轨道周期变化等现象进行分析研究。一、通过分析星明天文台的观测数据主要取得了如下结果:（1）共发现二十四颗食双星,其中六颗为新发现的食双星。（2）对二十四颗食双星进行了测光解轨分析,其中二十三颗为首次测光解轨分析。测光结果表明其中九颗为分离双星,十颗为半相接双星和五颗为相接双星。其中这五颗相接双星的光变曲线都存在O’Connell效应。（3）发现两颗处在双星演化重要阶段的分离双星,N311132364和GSC 03698-00022。其中N311132364是具有EW型光变曲线的分离双星,其周期仅有0.25817天,质量比仅为0.117。其次星几乎充满内临界洛希瓣,充满度约为99%,这意味着该双星可能会很快演化为一颗半相接双星。食双星GSC 03698-00022的质量比仅有0.059,次星也几乎充满内洛希瓣,充满度为93%。食双星GSC 03698-00022具有全食的光变曲线,这就意味着测光解轨得到的质量比是可靠的。（4）发现两颗质量比（q）小于0.10的Algol型食双星（NAIT000731和NSVS 1908107）。其中新发现的食双星NAIT000731具有非常低的质量比g=0.050,主星接近充满内洛希瓣,充满度为73%。随着轨道角动量的损失,该双星可能会演化为一颗极小质比相接双星。半相接双星NSVS 1908107也具有非常低的质量比q=0.06,主星的充满度仅为61%。（5）发现两颗小质量比相接双星。其中Mis V1395是一颗A次型的小质量比深度相接双星（q=0.150,f=87%）,而NSVS 1917038是一颗W次型的浅度相接双星（q=1/6.839=0.146,f=5%）。这两颗双星都处在演化的重要阶段。二、通过分析威海天文台九年的观测数据及对两颗相接双星的观测研究,主要取得了如下结果:（1）共发现五颗食双星（其中两颗暂未分析）,其中三颗为新发现的,两颗为已知的,本文已分析的三颗食双星均为小质量比深度相接双星（q<0.25,f>50%c）。（2）。食双星UCAC4 662-103422和GSC 02265-01456又属于极小质量比深度相接双星,其质量比分别为0.0745和0.087,相接度分别为f=91.5%和f=82.5%。两颗双星的质量比都非常的接近相接双星的理论极限。食双星UCAC4 662-103422的光变曲线在几天的时间内发生了A次型和W次型之间的转换,同时光变曲线存在非常明显的OTonnell效应并随着观测时间的不同而变化,证明其磁活动比较活跃。一个有趣的现象是食双星UCAC4 662-103422的亮度在九年的观测期间亮度变暗了 0.1个星等,通过比对Swift卫星UVOT数据（Roming et al.,2005;）以及VSX（AAVSO）的观测数据,证实了这种变暗现象的真实性。食双星UCAC4 662-103422和GSC 022(65-0145(5由于具有非常低的质量比,同时拥有很高的相接度,因此它们是双星合并的潜在候选体,像V1309 Sco一样。（3）通过利用威海天文台1.0 m望远镜对两颗食双星（V0474 Cam和LP UMa）的观测,发现这两颗食双星中都存在明显的O’Connell效应。同时考虑到星明天文台和威海天文台观测数据中的八颗相接双星都存在O’Connell效应,这意味着O’Connell效应在相接双星中是一种比较常见的现象,这可能与相接双星的子星磁活动比较普遍有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
•   1.1 研究现状
•   1.2 食双星的研究意义
•   1.3 测光观测在食双星研究中的重要性
•   1.4 食双星的分类
• 第二章 食双星的搜寻
•   2.1 观测设备简介
•     2.1.1 威海天文台观测设备
•     2.1.2 星明天文台观测设备
•   2.2 观测资料及观测资料预处理
•     2.2.1 威海台数据的预处理
•     2.2.2 星明天文台观测数据及预处理
•   2.3 食双星候选体的探测
•   2.4 食双星的周期分析方法
•   2.5 离散数据剔除及光变曲线的获取
•   2.6 本章小结
• 第三章 星明天文台观测资料中食双星的测光解轨分析及研究
•   3.1 分离双星
•     3.1.1 一颗分离双星NAIS000026的发现
•     3.1.2 一颗周期为4.222天分离双星NAIZ000239的发现
•     3.1.3 一颗分离双星TYC 3694-2483-1的发现
•     3.1.4 一颗分离双星GSC 03698-01618的发现
•     3.1.5 一颗小质量比短周期分离双星N311132364的发现
•     3.1.6 一颗全食双星NSVS 1913053的首次测光解轨分析
•     3.1.7 一颗具有极小质量比的全食双星GSC 03698-00022的首次测光解轨分析
•     3.1.8 一颗分离双星NSVS 1908490的首次测光解轨分析
•     3.1.9 一颗质量比接近1的分离双星WISE J021609.8+565324的首次测光解轨分析
•   3.2 Algcol型半相接双星
•     3.2.1 一颗具有极小质量比Algol型双星NAIT000731的发现
•     3.2.2 一颗Algol型双星NEV61的首次测光解轨分析
•     3.2.3 一颗EA型双星NSVS 1916261的首次测光解轨分析
•     3.2.4 一颗半相接双星NSVS 1911335的首次测光解轨分析
•     3.2.5 一颗EA型双星DK Per的首次测光解轨及轨道周期分析
•     3.2.6 一颗食双星TSVSC1 TN-N31113233 10-22-86-2的首次测光解轨分析
•     3.2.7 一颗食双星NSVS 1908107的测光解轨分析
•     3.2.8 一颗EA型双星NSV 772的首次测光解轨分析
•     3.2.9 一颗EA型双星WISE J021308.0+572942的首次测光解轨分析
•     3.2.10 一颗EA型双星GSC 03693-00082的首次测光解轨分析
•   3.3 相接双星
•     3.3.1 一颗EW型双星WISE J0233214.5+5556124的首次测光解轨分析
•     3.3.2 一颗EW型双星ASASSN-V J023009.35+563849.7的首次测光解轨分析
•     3.3.3 一颗全食双星NSVS 1917038的首次测光解轨分析
•     3.3.4 一颗EW型双星NEV64的首次测光解轨分析
•     3.3.5 一颗全食双星Mis V1395首先测光解轨分析
•   3.4 本章小结
• 第四章 威海天文台历史观测资料中双星的测光解轨分析及研究
•   4.1 一颗小质量比深度相接双星GSC 03517-00663的发现
•     4.1.1 发现及光变曲线
•     4.1.2 光变曲线测光解轨
•     4.1.3 讨论和结论
•   4.2 一颗暗弱食双星GSC002265-01456的发现
•     4.2.1 发现及光变曲线
•     4.2.2 光变曲线测光解轨
•     4.2.3 讨论和结论
•   4.3 一颗极小质量比深度相接双星的观测及研究
•     4.3.1 引言
•     4.3.2 光变曲线
•     4.3.3 轨道周期变化
•     4.3.4 光变及测光解轨分析
•     4.3.5 讨论和结论
•   4.4 本章小结
• 第五章 两颗具有磁活动双星的观测与研究
•   5.1 全食双星V0474 Cam的首次测光及轨道周期分析
•     5.1.1 观测及光变曲线
•     5.1.2 轨道周期分析
•     5.1.3 光变及测光解轨
•     5.1.4 讨论及结论
•   5.2 具有最高轨道增长率双星LP UMa的再研究
•     5.2.1 CCD测光观测及光变曲线
•     5.2.2 轨道周期分析
•     5.2.3 光变曲线再分析
•     5.2.4 结果及讨论
• 第六章 总结和展望
•   6.1 研究工作总结及及主要发现
•   6.2 研究工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 发表文章目录
• 学位论文评阅及答辩情况表

文章来源

类型: 博士论文

作者: 郭迪福

导师: 赵刚,李凯

关键词: 食双星,分离双星,半相接双星,相接双星,测光分析

来源: 山东大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 山东大学

分类号: P153

DOI: 10.27272/d.cnki.gshdu.2019.000105

总页数: 137

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