吸积白矮星的星族合成研究

Accreting white dwarfs are important sources for studies of binary evolution and accretion physics. Under some conditions, they may evolve into supersoft X-ray sources, novae and type Ia supernovae. In addition, the radiation of accreting white dwarfs are important sources of soft X-ray emission in elliptical galaxies with old ages and may ionize the neutral gas in the galaxies, playing an important role in the formation of emission lines of galaxies. Some observational evidence suggest that the properties of accreting white dwarfs in low metallicities are quite different from that in solar metallicity. Although accreting white dwarfs have been widely studied, few studies have focused on the formation and evolution of accreting white dwarfs in low metallicites. The outline of this project is as follows..1) Using stellar evolution model, we will study the evolution of H and He accreting white dwarfs in low metallicities..2) We will modelling the formation and evolution of accreting white dwarf populations in galaxies..With these effort, we will show the properties of accreting white dwarfs for given white dwarf mass and accretion rates. Then we will show the evolution of nova population, SNe Ia and the soft X-ray and UV emission of the population of accreting white dwarfs in different types of galaxies.

吸积白矮星是双星演化和吸积物理中重要的研究对象。在一定的条件下，它们可以演化成超软X射线源、新星、Ia型超新星。此外，它们的辐射是年老椭圆星系中软X射线辐射的重要来源之一 并且会电离星系中的气体，对星系的发射线产生重要影响。一些观测证据表明，低金属丰度下的吸积白矮星的性质与太阳金属丰度下的有很大的不同。虽然吸积白矮星已经被广泛研究，但低金属丰度下的吸积白矮星却很少被研究。在本项目中，我们将研究以下内容：.1）采用恒星结构演化模型，研究白矮星吸积低金属丰度的富氢和富氦物质的演化；.2）采用大样本恒星演化模型，模拟低金属丰度下的吸积白矮星星族的演化。.通过以上研究可以得到不同质量和吸积速率的吸积白矮星的各类性质；给出低金属丰度下，在不同类型的星系中，新星、Ia型超新星的形成以及吸积白矮星星族的辐射；

吸积白矮星是天体物理中的重要研究对象，它可以演化成为激变变星、超软X射线源、Ia型超新星、双白矮星星系统。它们的辐射还是椭圆星系中，不可分辨的X射线辐射的重要起源。它们对于双星演化研究、星族合成研究、引力波都十分的重要。在这个项目中，我们首先模拟了不同金属丰度下、常数吸积速率的吸积白矮星的演化。然后我们利用双星演化模型和双星星族合成模型模拟了星系中吸积白矮星星族的形成和演化。我们发现的主要结果如下：我们发现金属丰度、吸积物质和白矮星之间的混合效应对白矮星的演化有重要作用；我们发现在低金属丰度下存在一直抛射质量为零的新星。我们给出了金属丰度为0.02和0.0001下的不同质量、吸积速率的新星的性质。通过吸积富氢物质的生成的氦壳层燃烧的性质和直接吸积形成氦壳层的燃烧性质不同：直接吸积氦不稳定燃烧时更加剧烈。我们发现大多数质量小于0.22Msun的极低质量白矮星可以通过稳定物质转移形成；而大于0.22Msun的极低质量白矮星主要是通过公共包层通道形成的；双致密星中的极低质量白矮星在银河系中的诞生率为5.0e-4/yr，空间密度大约为：1500 kpc^{-3}。此外，我们发现银河系中大约有6000个源能被引力波探测器LISA探测到。大约10-100个都能被LISA和Gaia探测到。