激变变星三种周期振荡光变与吸积过程的相关性研究

论文摘要

三种周期振荡光变是指光度的快速变化,是激变变星（CV）的典型特性。根据光变周期可以分为矮新星振荡（DNO）,长周期矮新星振荡（lpDNO）和准周期振荡（QPO）,其中准周期振荡又可以细分为DNO相关的QPO和千秒量级的QPO。这三种周期振荡光变对应的周期越来越长,而相干程度则变低。目前人们普遍认为这三种周期振荡光变的物理起源可能与致密星的吸积过程密切相关。这些振荡现象为人们研究白矮星吸积的几何结构提供了丰富的信息和线索。本论文围绕激变变星的三种周期振荡光变与吸积过程开展的工作主要有两个:一是对激变变星的准周期振荡光变进行调研。二是对一个新发现的矮新星J0426进行振荡特性研究,取得的研究结果如下:1.对不同亚型CV表现出的振荡特性进行调研发现:在新星中矮新星振荡（DNO）和准周期振荡（QPO）是主要的振荡模式,而且矮新星振荡的周期通常在100-400秒之间,是这一亚型的显著特征,准周期振荡也主要以长周期的千秒量级的QPO为主;再发新星中没有观测到振荡现象,但出现了另一种不规则的光变现象（flickering）,如果观测到准周期振荡光变则被认为表现出来的性质与新星相同;三种振荡类型通常出现在矮新星的爆发过程中,U Gem和Z Cam型矮新星主要是以矮新星振荡为主,而SU UMa型主要是以矮新星振荡和准周期振荡（DNO相关的QPO）为主。少数源中在宁静态的时候光变曲线也表现出振荡特性;在类新星中矮新星振荡是间歇性存在的,而且一般只出现在高光度态的系统中,低光度态的VY Scl型类新星中很少观测到。准周期振荡（千秒量级的QPO）几乎只出现在RW Sex型星;偏振星的振荡主要是准周期振荡（DNO相关的QPO）,除了常见的这种振荡外,还发现了只在这一类型星中出现的一个特殊振荡,其周期很短一般是1-3秒,称为“noisar”;与偏振星相同的是中介偏振星的振荡几乎都是准周期振荡,而且在其中一个目标源DO Dra的中间态（介于宁静态和爆发态之间）中观测到了一种特殊的“暂态”周期性振荡。这种振荡现象与QPO的区别在于它的振幅是变化的,就位相而言,“暂态”周期性振荡的位相基本不变或者说变化很小,而QPO则变化很大。2.很多模型被提出用于解释三种类准周期振荡光变的物理起源。如:根据白矮星的脉动,人们提出用非径向g模式的脉动来解释矮新星振荡,因为其周期刚好与矮新星振荡周期相符合;吸积盘可以通过反射和遮挡以及内吸积盘边缘的物质吸积流不稳定导致自身的亮度变化的方式来调节系统的亮度变化,这有可能是振荡的来源;热斑随着吸积盘做开普勒运动,周期性地被白矮星遮挡,也可以产生亮度调制;振荡的起源可能与磁控吸积相关,对于偏振星来说,光学波段的矮新星振荡可以通过吸积柱辐射的X射线经过再处理产生;目前,一个统一的模型将这三种类型的准周期振荡光变有效地结合起来称为低惯性磁吸积模型。3.对SU UMa矮新星MASTER OT J042609.3+354144.8进行测光研究。Kato等的研究结果发现,该源是一个浅食系统。而我们得到宁静态的光变曲线中没有发现掩食现象,这说明了该系统的浅食特征具有不稳定性,以及白矮星吸积系统的复杂性。由于掩食被认为是发生在零点位相,因此被掩的光源应是与吸积过程相关的某个不稳定亮区。吸积的过程不稳定性反映了浅食现象的不稳定性。因此,为了进一步了解该目标源的吸积物理,我们还利用傅里叶变换分析方法对J0426光变曲线上表现出明显振荡的现象进行研究。从得到的傅里叶频谱图中,找到了八个可能的周期信号,对这八个信号进行分析发现,这些信号都是准周期振荡。其中,有三个信号存在谐波即f4≈2×f2,f7≈2×f3和f8≈2×f5,属于DNO相关的QPO,还有一个周期为894秒的振荡信号被认为是千秒量级的QPO。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 第2章 激变变星
•   2.1 激变变星的起源
•   2.2 激变变星的分类
•     2.2.1 新星 （Novae）
•     2.2.2 再发新星 （Recurrents Novae）
•     2.2.3 矮新星 （Dwarf Novae）
•     2.2.4 类新星 （Nova-like）
•     2.2.5 磁激变变星 （MCV）
• 第3章 激变变星的三种吸积过程
•   3.1 非磁激变变星的吸积盘结构
•   3.2 偏振星的吸积柱结构
•   3.3 中介偏振星的吸积帘结构
•   3.4 吸积过程的观测特征
•     3.4.1 NMCV
•     3.4.2 Polar
•     3.4.3 IP
• 第4章 周期振荡光变及物理起源
•   4.1 三种周期振荡光变
•     4.1.1 矮新星振荡 （Dwarf Nova Oscillations, DNO）
•     4.1.2 准周期振荡 （Quasi Periodic Oscillations, QPO）
•     4.1.3 长周期矮新星振荡 （longer period Dwarf Nova Oscillations, lp DNO）
•   4.2 研究现状
•   4.3 三种周期振荡光变的物理起源
•     4.3.1 DNO
•     4.3.2 QPO
•     4.3.3 lp DNO
• 第5章 不同类型CVs中的周期振荡光变
•   5.1 （再发） 新星的周期振荡光变
•   5.2 矮新星的周期振荡光变
•   5.3 类新星的周期振荡光变
•   5.4 偏振星的周期振荡光变
•   5.5 中介偏振的周期振荡光变
• 第6章 矮新星J0426的周期振荡现象研究
•   6.1 矮新星J0426介绍
•   6.2 观测数据及处理
•   6.3 傅里叶频谱分析
•   6.4 讨论与总结
• 第7章 结论与展望
• 附录A 用PERIOD 04 抽取出的频率列表
•   A.1 80cm望远镜数据
•   A.2 85cm望远镜数据
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 潘翠云

导师: 戴智斌

关键词: 激变变星,矮新星振荡,长周期矮新星振荡,准周期振荡,吸积

来源: 中国科学院大学(中国科学院云南天文台)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 中国科学院大学(中国科学院云南天文台)

分类号: P145.2

DOI: 10.27614/d.cnki.gkytw.2019.000013

总页数: 84

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