密近双星中子星间磁相互作用的研究

Contact binaries often possess larger magnetic field than other stars for their large rotational velocities. Given the small separations between two components in contact binaries, we conclude that magnetic coupling and connection take place between two components. It is investigated how the magnetic connection/coupling is associated with the variation in orbital periods (especially, quasi-periodic variations and irregular variations in orbital periods) and chromospheric/spot activities. In order to understand the characteristics of the variations and activities, we observe and collect the data on the variations and activities. The model of magnetic coupling and dynamo theory are developed to explain the characteristics of the variations and activities. Finally, we compare contact binaries with the stars with strong magnetic fields, and search for the similar characters between the two types of stars in order to verify the model of magnetic interaction and coupling.

密近双星中的子星自转速度快，通常也拥有较强的磁场。考虑到两子星的间距较小，我们认为两子星的磁场存在相互作用或耦合现象，并决定研究这种磁相互作用对轨道周期变化（包括准周期性变化和不规则变化）和黑子活动所产生的影响。我们通过观测和数据收集来研究轨道周期的变化和色球/黑子活动的规律；我们进一步地完善磁耦合模型和磁发动机模型，来解释轨道周期的这种变化和色球/黑子的这种活动规律。最后，对密近双星与强磁场恒星进行比较分析，寻找这两类星可能存在的相似之处，预测密近双星的磁场强度，验证磁相互作用和磁耦合模型。

我们选取了磁活动的密近双星SW Lacertae、Z Draconis和HH UMa三颗源，使用国内外的三台小口径望远镜来进行观测，得到了若干个光变极小时刻。我们发现SW Lac的O-C曲线表现出了双周期性的变化。变化周期分别为82.61年和27.01年，表现出3:1的整数比。而Z Dra的轨道周期也是变化的，变化周期分别为20.1年，29.96年和59.88年。我们首先使用Irwin（1952）的光时效应公式来拟合观测数据，得到轨道参数后计算两伴星在各种轨道倾角下的稳定性。结果表明没有，没有任何轨道倾角组合能够保持1000年以上的稳定性。根据动力学的不稳定性，我们初步地否定了伴星的存在，从而推测子星的磁活动具有两（多）种周期性，且周期可约。此外，我们还观测得到了HH UMa的光变曲线表现出O’Connel效应，进一步地分析表明两子星表面都存在黑子，说明两子星之间应该存在磁相互作用。