双星演化与蓝离散星模型研究

该项目的主要内容是对密近双星系统的演化行为及其演化形成蓝离散星的模型进行系统的研究。使用恒星演化和双星洛希瓣模型，详细讨论密近双星系统物质交换过程中各子星的质量和化学轮廓变化，及可能的双星并合过程。关于蓝离散星形成的研究重点将针对年龄大于1G年的疏散星团的观测事实进行计算。使用我们的模型给出不同初始条件的双星系统随时间的演化，模拟不同初始条件的星团在给定年龄，由原初双星系统演化而来的蓝离散星成分，研究密近双星系统对蓝离散星形成的贡献及这一机制与星团初始条件的相关性。同时开发三体恒星系统的演化模型。即将展开的MINI-SONG银河系疏散星团测光巡天及星团内变星的时序观测研究将为我们这一项目提供很好的观测数据库，不仅满足我们的项目对个别星团样本进行细致研究的需要，也可同时对不同空间分布、不同物理参数的星团中蓝离散星的形成机制进行系统的对比分析。

在这一青年基金项目的支持下，我们主要完成并发表的科研工作包括：(1) 以Eggleton的双星演化程序为基础，修改了程序中关于双星系统中各子星演化轨迹的计算过程，并成功解释了球状星团M30中红色蓝离散星分支的形成机制。M30是一个极端贫金属的老年球状星团(~13Gyr, Z=0.0001)。Ferraro等人2009年发表在Nature上的文章显示：蓝离散星在M30的CMD上呈现出两条几乎平行的分布轨迹（基于HST/WFPC2的观测数据）。Ferrero等人使用单恒星碰撞模型构造的等年龄线可以很好覆盖其中的蓝色蓝离散星分支，但无法到达红色分支存在的区域。我们的工作考虑密近双星间质量传输机制及可能的双星并合，并利用Monte Carlo数值模拟方法成功解释了M30中的红色蓝离散星分支的存在。这一结果表明，在球状星团环境中，原初双星系统演化仍然是蓝离散星形成的主要途径之一。(2)基于大样本观测数据，通过半经验的方法，将蓝离散星对简单恒星星族模型的贡献系统的添加进经典的BC03简单恒星星族模型。我们重新整理了模型构造的基础及相关方法、公式等，并将其以专著的形式进行发表，最大限度的发挥这项工作的意义（具体内容为书中的一个章节）。. 在研究疏散星团中蓝离散星性质时，我们希望样本有较好的光谱观测数据可以使用。为此，我们使用兴隆基地2.16m望远镜对NGC2632、Melotte 25等疏散星团中不同演化阶段的成员星进行了高分辨率光谱观测。主要考察蓝离散星的C、O元素丰度是否低于同一星团内的主序星（揭示其双星间质量传输起源）。但受到样本数量的限制，目前的结果仍然停留在单颗恒星的元素丰度分析上，不具备太强的统计意义。相关结果正在整理，准备发表。LAMOST巡天数据也可提供一定数量的星团内恒星的低分辨率光谱。使用LAMOST的光谱，我们选取了两个CN、CH谱带来研究蓝离散星的C元素丰度。获得的结果表明疏散星团内有小部分蓝离散星的C元素丰度较主序星明显偏低。我们期待随着DR2数据的释放及LAMOST观测的继续进行，可以获得更多观测样本用来进行蓝离散星的化学轮廓分析。于此同时，我们还参加了50BiN望远镜疏散星团巡天项目，目前的主要关注点是数据处理软件的完善及星团中变源的搜寻。