文章目录

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 晚型恒星的磁活动及物理参数简介

    1.1.1 恒星黑子

    1.1.2 恒星耀斑

    1.1.3 恒星色球活动谱线发射

    1.1.4 W UMa型食双星的磁活动及物理参数

1.2 Kepler望远镜及LAMOST望远镜简介

    1.2.1 Kepler望远镜

    1.2.2 LAMOST望远镜

1.3 本论文的研究内容及研究意义

第二章 通过LAMOST DR5 低色散光谱数据及Kepler与 K2 的测光数据研究M型恒星的磁活动规律

2.1 M型恒星研究背景

2.2 M型恒星的LAMOST低色散光谱及参数分析

    2.2.1 确定光谱型及计算谱线等值宽度

    2.2.2 磁活动规律统计

    2.2.3 磁活动谱线的等值宽度之间的相关性

    2.2.4 Hα谱线变化

2.3 从Kepler及 K2 巡天测光数据中搜寻M型恒星的耀斑

    2.3.1 从Kepler及 K2 巡天测光数据中筛选M型恒星

    2.3.2 耀斑搜寻方法

    2.3.3 耀斑搜寻结果及使用最小平方频谱分析法搜寻恒星自转周期

2.4 结果及讨论

    2.4.1 耀斑活动与恒星光谱型

    2.4.2 磁活动谱线的等值宽度与耀斑振幅

    2.4.3 恒星自转周期对恒星磁活动的影响

    2.4.4 耀斑时间的统计规律

2.5 小结

第三章 通过LAMOST DR3 低色散光谱数据研究X射线恒星的磁活动情况

3.1 X射线恒星研究背景

3.2 X射线恒星的LAMOST低色散光谱数据分析

3.3 结果与讨论

    3.3.1 Hα谱线变化

    3.3.2 Ca Ⅱ IRT谱线发射

    3.3.3 X射线流量与Hα谱线等值宽度

3.4 小结

第四章 结合LAMOST低色散光谱数据与国内外望远镜的测光数据研究四颗W UMa型食双星的物理参数及磁活动情况

4.1 四颗W UMa型食双星的研究背景

4.2 四颗W UMa型食双星的测光数据及光谱数据

    4.2.1 测光数据

    4.2.2 LAMOST光谱数据

4.3 使用最小二乘法更新四颗W UMa型食双星的历元公式并进行周期分析

    4.3.1 UV Lyn的周期分析

    4.3.2 V781 Tau的周期分析

    4.3.3 NSVS4484038 的周期分析

    4.3.4 2MASS J15471055+5302107 的周期分析

4.4 四颗W UMa型食双星的轨道参数及黑子参数分析

    4.4.1 UV Lyn的轨道参数及黑子参数

    4.4.2 V781 Tau的轨道参数及黑子参数

    4.4.3 NSVS4484038 的轨道参数及黑子参数

    4.4.4 2MASS J15471055+5302107 的轨道参数及黑子参数

4.5 结果与讨论

    4.5.1 四颗W UMa型食双星的测光解及恒星磁活动分析

    4.5.2 轨道周期变化分析

4.6 小结

第五章 红巨星的磁活动分析以及通过反向传播神经网络构建红巨星年龄估计模型

5.1 红巨星研究背景

5.2 样本选择及红巨星磁活动分析

    5.2.1 样本选择

    5.2.2 红巨星磁活动分析

5.3 反向传播神经网络及红巨星年龄估计

    5.3.1 反向传播神经网络简介

    5.3.2 红巨星年龄估计

5.4 结果与讨论

    5.4.1 红巨星年龄估计模型的性能评估

    5.4.2 磁活动谱线等值宽度与红巨星年龄的相关性

5.5 小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

科研成果

文章摘要:研究晚型恒星的黑子,耀斑及色球活动谱线发射等磁活动现象对了解恒星磁场的形成与演化,以及探索地外文明等有着重要的作用。随着LAMOST光谱巡天与Kepler测光巡天等项目的开展,释放了海量的天文观测数据,让我们可以使用天文大数据研究晚型恒星的磁活动。本论文主要通过LAMOST光谱巡天数据与Kepler测光巡天数据分析M型恒星,X射线恒星以及红巨星的磁活动规律,并结合LAMOST光谱及国内外的地基小望远镜的测光数据分析四颗W UMa型食双星（UV Lyn,V781 Tau,NSVS 4484038,2MASS J15471055+5302107）的物理参数及磁活动情况。研究成果分别如下:一、我们结合LAMOST DR5的光谱数据以及Kepler与K2巡天的测光数据研究了M型恒星的磁活动。我们计算了从LAMOST DR5中得到的516688条M型恒星光谱的磁活动谱线（Hα,Hβ,Hγ,Hδ,Ca Ⅱ H&K,Ca Ⅱ IRT,He Ⅰ D3）的等值宽度。通过分析发现这些磁活动谱线的活动比例在光谱型M0到M3之间逐渐增加。我们还发现在38417颗M型恒星的40464条光谱存在Hα谱线活动,且其中有1791颗LAMOST重复观测的M型恒星存在Hα谱线变化。此外,通过把516688条LAMOST低色散光谱与Kepler及K2巡天的星表进行交叉证认,最终得到8964颗Kepler望远镜观测的长曝光类型（LC）的M型恒星的测光数据。通过使用减背景光变曲线及目视检查的方法,我们得到了来自4143颗M型恒星的17432个恒星耀斑。此外,我们还使用最小平方频谱分析法搜寻这些M型恒星的自转周期。M型恒星的光谱分析结果及测光分析结果显示:1.M型恒星耀斑发生频率在光谱型M0到M3上也呈现出逐渐增加的趋势。2.Hα与Ca Ⅱ H谱线的等值宽度与恒星耀斑振幅密切相关。3.磁活动谱线（Hα,Ca Ⅱ H,HeⅠ D3）的等值宽度随着恒星自转周期的增加而逐渐减小,耀斑振幅也随着恒星自转周期的增加而逐渐减小。此外,我们发现使用Hα谱线等值宽度等于0.75（?）与使用恒星自转周期等于10天作为M型恒星耀斑时间频率的阈值几乎是等效的。二、我们通过把包含12254颗X射线恒星星表（ARXA）与LAMOST DR3低色散光谱数据库进行交叉证认,得到713颗X射线恒星的984条LAMOST低色散光谱数据。通过计算这些光谱中Hα谱线的等值宽度,我们发现有145颗X射线恒星的203条LAMOST低色散光谱存在Hα谱线发射现象,并且Hα谱线发射的X射线恒星的比例在光谱型FGKM上呈现出逐渐增加的趋势。这145颗X射线恒星中有10颗是新星,2颗是行星状星云,6颗是光谱型为OB型的早型恒星,7颗属于激变变星,76颗属于前主序带上光谱型为FGKM的金牛T星,44颗是主序带上存在磁活动的晚型恒星。此外,我们还分析了53颗多次观测的X射线恒星Hα谱线的变化情况,其中有37颗金牛T星存在Hα谱线变化,这可能是由于金牛T星周围的厚而密的恒星周盘磁层吸积不断变化所产生的。还有5颗激变变星存在Hα谱线变化,这可能是由激变变星系统内的白矮星周围的吸积盘引起的。最后还有8颗晚型恒星存在Hα谱线变化,这可能是由于光球层与色球层存在磁活动导致的。我们也对18颗Ca Ⅱ IRT谱线发射的X射线恒星的Ca Ⅱ IRT谱线进行分析。最后,我们还讨论了Hα谱线的等值宽度与X射线流量的相关性。三、我们给出了四颗W UMa型食双星（UV Lyn,V781 Tau,NSVS 4484038,2MASS J15471055+5302107）的测光数据及LAMOST低色散光谱数据,首先使用最小二乘法更新这四颗W UMa型食双星的历元公式并分析他们的轨道周期变化,然后使用Wilson-Devinney程序通过最小二乘法分析得出这四颗食双星的轨道参数及黑子参数。随后用我们得到的结果去拟合其他的光变曲线来分析这四颗食双星的磁活动情况,分析结果显示这四颗食双星都存在磁活动现象。对UV Lyn的轨道周期变化分析显示其轨道周期以速率dP/dt=+8.9（5）×10

文章来源：《统计研究》 网址: http://www.tjyjzz.cn/qikandaodu/2022/0211/966.html