《緻密星密近雙星及其晚期演化的星族合成研究》是依託西安交通大學，由左兆宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：緻密星密近雙星及其晚期演化的星族合成研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：左兆宇
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近年來，高性能望遠鏡的投入使用極大推動了緻密星領域的發展。觀測樣本日益豐富，且呈現向高紅移發展的新態勢，但統計研究也提出了新的問題，如：低質量X射線雙星的特殊分布（如空間位置和光度），超巨星快速X射線暫現源的爆發機制，伽瑪暴統計關係的解釋，長暴誕生率與宇宙恆星形成率預期的差異等。本項目將利用最新觀測數據和結果，對上述問題提供可能的解決方案。利用星族合成方法，我們將計算星系場中低質量X射線雙星的運動學演化；計算球狀星團和星系核區X射線雙星的動力學過程；探索不同類型高質量X射線雙星的可能聯繫和關聯；結合伽瑪暴最新數據計算短暴（和引力波源）誕生率和模擬各種觀測量統計關係；計算長暴率的宇宙學演化等。項目研究對完善雙星演化理論，理解X射線雙星起源、演化和物理本質，探索伽瑪暴起源和前身星，研究高紅移宇宙等均有重要價值。
結題摘要
緻密星（如白矮星、中子星、黑洞）雙星是研究極端物理情形下物理規律的天然實驗室，對研究恆星演化、高能天體物理、引力理論及宇宙學等均有重要的科學意義。進入21世紀以來，高性能探測設備（如Chandra, INTEGRAL, Swift, Fermi, LIGO, Virgo, etc.）的投入使用極大豐富了源的數目和種類（如X射線源，伽瑪暴源，引力波源等）, 呈現出向大樣本、高紅移延伸的新趨勢。在此背景下，利用星族合成方法，對緻密星密近雙星進行大樣本數值模擬迫不及待。 我們依據最新的觀測數據，對緻密星密近雙星及其晚期演化開展了廣泛的星族合成研究。研究內容包括：Ia型超新星前身星的星族合成研究、中等質量脈衝雙星的白矮星-氦通道的研究、經典高質量X射線雙星的星族合成和運動學特徵（即光度-位移關係）的研究、快速射電暴的星族合成和運動學研究等。此外，開展了偽牛頓勢下行星軌道進動問題、特殊食雙星的研究等。 通過研究，我們得到了一批原創性的成果，包括：對簡併核通道誕生Ia型超新星進行計算，發現此通道下 SN Ia 延遲時間基本上在 90-2500 Myr 的範圍內，可以和具有短和中間延遲時間的SNe Ia相比較；發現 ONe WD + He 星通道可以解釋幾乎所有觀測到的具有短軌道周期的中等質量脈衝雙星；利用高質量 X 射線雙星特殊的光度分布規律和光度-位移規律，對重要雙星演化過程(如公共包層機制)進行限制；研究了雙中子星（BNS）併合模型下快速射電暴（FRB）的誕生率及空間位移量問題等。研究成果可進一步套用到引力波源/伽馬射線暴等方面的後續工作之中。
