大质量B型近相接双星的观测研究

Massive B-type near-contact binary, which is the bridge between the massive detached binary and contact binary, plays an important role in the research of the binary evolution. In contrast to the contact binary, the near-contact binary has stable material exchange direction, which may create favorable conditions for the research of mass and angular momentum exchange, loss and redistribution. Because the effect of the stellar magnetic activity on the periodic variation of orbit period could be excluded, it is very convenient to search the third body in the massive B-type near-contact binary by using the light-travel-time effect(LTTE). We will obtain the multi-color light curves and the light minimums of many selected B-type binaries with short period by using the telescopes both here and abroad. To determine the parameters of these binaries from their light curves, it could help to get their structural characteristics and evolution state. The newly discovered massive B-type near-contact binaries could make up for the shortage of observation samples in this field. Based on analyze of the period change, together with the structural characteristics, the mass transfer between the two components and the mass loss from the system will be discussed. From the light-travel-time effect, it could search for the additional bodies of the massive B-type near-contact binary and get knowledge on the formation and dynamic evolution of binary stars.

大质量B型近相接双星是联系大质量分离双星和相接双星的桥梁，对了解大质量双星的结构和演化具有重要的意义。与相接双星相比，近相接双星物质交流方向稳定，为研究密近双星系统内质量和角动量的转移、系统角动量损失和重新分布等提供了有利条件。另外，由于可以排除恒星磁场活动对轨道周期的周期性变化的影响，大质量B型近相接双星也是利用光时轨道效应寻找第三天体的重要场所。本项目将利用国内外中小口径望远镜对精选的B型短周期双星进行观测，获得它们的多色光变曲线和光极小时刻资料。通过光变曲线的分析，得到双星样本的基本物理参量，了解其结构特征和演化状态，发现新的大质量B型近相接双星，弥补该领域观测样本的不足。另外，对样本星轨道周期的长期变化进行分析，并结合几何结构特征，研究子星间物质转移及损失的规律。同时对样本双星的光时轨道效应进行分析，搜寻绕大质量B型近相接双星转动的第三天体，了解密近双星的形成和动力学演化进程。

本项目研究内容针对B型近相接双星，以其为研究对象，主要采用多波段测光观测，与光谱观测相结合，对部分B型近相接双星及候选体进行观测分析，获得其基本物理参数，补充已知样本库，并了解B型子星之间的物质交流以及系统物质损失；研究B型近相接双星系统内质量和角动量的转移和损失情况，探讨物质交流及损失以及第三天体对B型近相接双星演化的影响。发现了处于双胞胎子星间存在快速物质交流的关键证据，并且发现了唯一处于快速物质转移阶段刚刚形成的B型大质量近相接双星，对B型双星的演化链起到了一定的完善作用。通过都B型近相接双星周围额外天体的搜寻，发现了多个围绕B型近相接双星样本转动的天体，其额外天体类型不仅包含了主序星，而且有可能包含了致密星，并且从其多体系统的形成和演化方面给出了探讨，证实了第三天体对中心双星的快速形成可能起到至关重要的作用，从而进一步证实了大质量双星更倾向于形成聚星系统的事实。.作为理论和实验相结合的项目，主要用到了国内的小口径望远镜，能充分发挥小口径望远镜的优势，同时，结合2米级望远镜的光谱观测，也用到了LAMOST和TESS等巡天项目的数据。本项目将这些有限的资源结合起来，发挥了更大的作用。本项目的相关研究中，部分相关成果以论文形式发表，共计发表9篇SCI论文，联合指导和培养博士生2名，硕士生1名。部分成果以“三星系统中双胞胎子星间存在快速物质交流”、“发现三星系统中刚形成的大质量相接双星”等被《科技日报》等媒体进行报道。