致密星双星的星族合成研究

随着观测手段的提高，近年来致密星双星研究领域呈现出向大样本、高红移延伸的新趋势。在此背景下，本项目旨在利用星族合成方法模拟各类致密星双星的统计特征，通过与观测比较，预期达到限制双星演化的理论模型、致密星吸积物理以及星系中大尺度恒星形成历史的目的。首先，我们将计算银河系内激变变星、X射线双星、毫秒脉冲双星、双脉冲星，Ia型超新星前身星系统、伽马暴前身星系统等各类致密星双星的统计特征，通过与观测比较来限制双星演化的理论模型；其次，我们将用同样的方法研究河内密近的中子星吸积的高质量X射线双星以及近几年发现的超巨星X射线暂现源，以此限制有关的吸积物理模型；最后，我们将用星族合成方法拟合部分已观测到的河外星系中非星系核心X射线点源的统计特征，以此限制河外星系中大尺度恒星形成的历史，并加深我们对河外X射线点源物理本质的理解。

本项目旨在通过演化星族合成方法模拟大样本致密星双星的统计特征，达到限制理论模型参数的目的。我们研究了银河系中黑洞低质量X射线双星的黑洞质量-轨道周期分布，发现top-heavy的初始质量函数更有利于复制黑洞低质量X射线双星的分布。而公共包层演化对拟合程度的影响也是明显的：若采用α机制，则αλ取值越大模型与观测符合越好；若采用γ机制，则γ=1.5比γ=1.7对观测的拟合更好。我们研究了椭圆星系NGC 3379中X射线点源的构成以及光度函数，我们发现饱和的磁制动模型比非饱和模型与观测更符合。我们研究了中子星在超巨星快速X射线暂现源（SFXTs）中的吸积过程，模拟了X射线光变曲线以及中子星自转周期的演化，通过星族合成，得到了处于星风吸积状态的中子星双星的伴星质量-轨道周期分布。