双星演化与贫金属富碳星的形成

在银河系晕星中发现大量的高度富碳星是最近银河系大天区巡天最令人振奋人心的结果之一。这一结果使早期恒星形成与演化和贫金属环境下AGB星的核合成理论成为新兴的研究热点，其研究结果也潜在的对银河系和其它星系晕的化学演化产生重要影响。双星间的物质交换是目前形成这类恒星最有可能的途径，但由于国际上此类研究刚刚起步，因此对物质交换形成贫金属富碳星的研究还是零散而不成体系。本项目将结合自身优势，首次对贫金属富碳星形成的物质交换图像进行较为系统的研究，得到该图像下这类星形成的各种途径,并给出它们及其伴星的观测性质与轨道参数，为后期的观测提供理论指导；同时通过和观测对比，从理论上寻找可能影响这类星性质和诞生率的双星演化过程，寻找低金属丰度环境下的初始质量函数。

根据双星演化理论，结合AGB星核合成研究的最新结果，本项目建立了最新的贫金属富碳星（CEMP-s）形成的双星模型。模型给出了CEMP-s形成的三种通道，即稳定的洛希瓣物质交换、公共包层演化和星风吸积，以及每种通道形成的CEMP-s型的特征。通过大样本恒星演化模拟，本项目全面探讨了影响CEMP-s星特征和诞生率的参数，如潮汐星风增强因子、恒星年龄、公共包层抛射效率等。研究结果显示，星风吸积是CEMP-s星形成的主要通道；金属丰度越低，CEMP-s 星的诞生率越高，与观测趋势相符；公共包层演化可以产生很多短周期的（10-100天）CEMP星，但是观测上没有发现这么多的短周期CEMP-s星。. 针对目前双星演化的现状，本项目建立了绝热物质损失模型。利用该模型，对主序星之间的物质交换的动力学非稳定性判据进行了研究。通过B型亚矮星+褐矮星双星系统的观测结果，对双星公共包层演化的能量机制进行了限制。通过详细的双星演化研究，修订了第一次洛希瓣物质交换产生的B型亚矮星的轨道周期分布。. Ia型超新星被用来测定宇宙学距离，也是星系中铁元素的主要来源。该项目提出了潮汐增强星风可以大大提高共生星通道对Ia型超新星的贡献；发现冷白矮星在碳点燃时本身就是偏离中心的，为Ia型超新星非球对称爆炸提供了物理基础；发现Ia型超新星的双简并模型在新的条件限制下产生的Ia型超新星的数量远远小于人们的预期。. 该项目在执行期间，获得云南省自然科学奖一等奖1项，2011年度中国十大天文进展1项；共发表期刊论文10篇，其中标注资助号SCI收录8篇。