晚型食双星磁活动的观测研究

论文摘要

对于太阳,存在太阳黑子、谱斑、耀斑等诸多活动现象,这些现象是由磁场活动所引起的。对于具有较深对流层和快速自转的晚型恒星来说,也存在这种磁活动现象。然而,对于很多样本星,人们对这种由磁场所引起的活动现象细节的认识还不是很深刻。为了丰富对恒星磁活动现象的了解,我们利用CCD多色测光和高色散分光手段来观测研究晚型食双星样本的磁活动现象,从光球层和色球层来探究晚型食双星的细致磁活动的特征和规律。在这篇博士论文中,我们对晚型食双星RT And的光球黑子活动和SZ Psc的色球活动进行了观测分析,取得了如下结果:对活动食双星RT And,我们于1999、2004和2005年获得了三套CCD多色光变曲线数据。对于位相覆盖完整的2004年的光变曲线,我们利用Wilson-Devinney综合光变曲线程序分别计算出了它的系统参数和恒星黑子的物理参数。结果表明,主星上存在两个黑子的模型最能成功地解释2004年RT And光变曲线的特征。虽然1999和2005年的光变曲线并不完整,但是根据从2004年数据所计算出的轨道参数,我们运用黑子模型也成功地解释了这两年的光变曲线。通过对1999、2004和2005年光变曲线的比较,我们发现光变曲线的畸变存在长时标和短时标的变化,特别是发现了在次极小附近短时标的显著变化。利用最小相位弥散法,我们对经度在270°左右的黑子进行了分析,得出RT And的黑子活动周为6.69±0.80年。从2004年至2006年,我们对活动食双星SZ Psc进行了五个观测时段的高色散分光观测,获得了一批包括HeI D3线,NaI D1,D2线,Hα线和CaII IRT线等色球活动指标的高色散光谱。运用综合光谱减技术,我们研究了SZ Psc的色球活动。所有的色球活动指标都表明冷星是活动的,并且两个CaII IRT色球活动指标的剩余发射轮廓的等值宽度之比EW8542/EW8498普遍较小,在1-3之间,表明CaII IRT发射来自谱斑活动区。对于2006年的数据,色球活动可能存在自转调制现象,CaII 8542、8662和Hα线在双星系统两个方照处的剩余发射较强;而对于NaI D1线则恰恰相反,这可能是由于恒星黑子所致。在Hα线的剩余发射轮廓上,存在吸收的特征,这可能是处于恒星盘面上的星珥或子星间物质转移所引起的。此外,我们对含食的综合光谱计算方法进行了初步探究,在考虑了恒星盘面的可视面积、自转展宽、视向速度位移和临边昏暗效应等因素的情况下,我们建立了一个简单的模型来模拟食对双星光谱的影响。结果表明,这一模型可以较好地再现畸变的含食双星光谱。最后,我们对这个研究领域未来的工作方向进行了展望,并结合我们目前的研究进展,给出了切合实际的长远研究计划。

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Abstract

第一章引言

1.1 晚型恒星的磁活动

1.2 研究现状

1.3 我们的研究目标

第二章观测与数据处理

2.1 观测

2.2 观测图像的预处理

2.3 测光数据处理

2.4 分光数据处理

2.5 数据处理结果

第三章晚型食双星RT And黑子活动的观测研究

3.1 综合光变曲线方法

3.2 RT And的光球黑子活动

3.2.1 2004年光变曲线的分析

3.2.2 1999和2005年光变曲线的分析

第四章晚型食双星SZ Psc色球活动的观测研究

4.1 色球活动指标

4.2 综合光谱减技术

4.3 SZ Psc的色球活动

第五章含食综合光谱计算方法的初探

5.1 模型的建立

5.2 计算示例

5.3 SZ Psc食光谱的简单模拟

第六章 RT And和SZ Psc研究结果的分析和讨论

6.1 RT And

6.1.1 恒星黑子的物理参数

6.1.2 黑子活动的短时标演化

6.1.3 磁活动周

6.1.4 结论

6.2 SZ Psc

6.2.1 色球活动特征

6.2.2 色球活动的自转调制

α线的吸收特征'>6.2.3 H_α线的吸收特征

6.2.4 结论

第七章展望与未来计划

7.1 总结和展望

7.2 未来计划

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