《利用星震学方法研究红巨星演化及其Bump处的特征》

(1)选取给定金属丰度、给定质量的恒星在其红巨星分支Bump处,具有相同光度、不同有效温度的三个恒星进行研究;研究这些恒星内部的声速、平均分子量等物理参量随恒星半径变化的轮廓图;并利用星震学方法,根据恒星的振动频率画出频率调制图;采用大频率间隔、小频率间隔、二阶频率间隔、最大振动能谱频率等不同星震参量,依据其分别对恒星内部不同结构和特性的敏感特性,探测Bump处不同恒星结构的差异;由于红巨星星震的特点存在着p模式和g模式共同调制作用,p模式振动频率被大频率间隔所调制,而g模式振动频率则被振动周期所调制;针对两种不同模式的振动频率分别对频率间隔和振动周期的调制图进行研究。除了给定金属丰度、给定质量的恒星,还研究了不同金属丰度、不同质量恒星,分别在其红巨星分支Bump处恒星内部结构的差异以及RGB Bump位置的差异。

(2)深入系统地研究了星震学参量与恒星和星团年龄的关系,以及在红巨星阶段利用星震学方法探测内部结构等科学问题。共发表标注基金资助的成果5篇,其中SCI论文4篇,国内核心刊物1篇;获得山东高等学校优秀科研成果奖等各类奖项共四项。研究了星团中不同演化阶段恒星的年龄,获得求解不同阶段恒星年龄的星震方法。拓展了星震学参量求解恒星年龄的范围,从主序阶段到亚巨星阶段和红巨星阶段都可以利用星震参量最大振动能谱频率和年龄的拟合公式精确求解某个(或某些)演化阶段恒星的年龄,并且根据星团中所有成员星具有相同年龄的特性,选取该阶段的恒星来进行年龄的求解,减小了结果的误差及不确定性。并且研究了小质量恒星从主序阶段到红巨星顶端演化阶段恒星年龄和星震学参量νmax(最大振动能谱所对应的频率)之间的关系。挖掘了新的星震参量使之与恒星年龄相关,并能快速推断红巨星的年龄以此服务于kepler卫星观测到的大量红巨星的年龄与质量的估计。利用恒星模型数据库来验证星震近似公式,同时验证星震参量与红巨星阶段年龄的相关性。结合另外三个国际上著名的恒星模型数据库(Dotter et al.,Marigo et al.,and YY isochrones),构造了恒星年龄与星震学参量νmax之间的拟合公式,获得了一个可以利用星震观测参量就可以估算恒星年龄的理论工具。该工作发表在2013年《The Astrophysical Journal》Volume 771,Issue 2上。研究了红巨星bump处的恒星内部结构特征,并利用星震学参量对其内部结构差异进行详细探测。由于红巨星星震的特点存在着p模式和g模式共同调制作用,p模式振动频率被大频率间隔所调制,而g模式振动频率则被振动周期所调制;所以为了研究红巨星,针对两种不同模式的振动频率分别对频率间隔和振动周期的调制图进行研究。该工作发表在2015年《The Astrophysical Journal》Volume 804,Issue 1上。利用上述工作成果为理论平台,利用恒星震动混合模式中的周期间隔和频率间隔构造了亚巨星和红巨星星震赫洛图。该图可以作为一个快速获得亚巨星和红巨星质量以及年龄的工具。同时详细分析了金属丰度对该图的影响。

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