银河系的厚盘成分和现代恒星计数分析

在本文中介绍有关银河系成分的认识及星族概念的新进展，对近年新发现的一个恒星成分、厚盘”的主要特性以及利用现代恒星计数分析测定厚盘大尺度结构参数的方法作了较详细的论述。     

银河系厚盘及其形成机制

银河系厚盘的发现，对于研究银河系以至星系的结构和演化具有重要意义。在简单回顾银河系结构研究史和厚盘发现过程的基础上，综合介绍了人们对银河系厚盘各方面性质认识的现状，并对迄今为止所提出的几种厚盘形成机制作了比较详细的说明和讨论。就目前来看，与伴星系的并合可能是形成厚盘最为可能的机制。     

银河系厚盘恒星元素丰度研究

自20世纪80年代开始的观测表明,银河系存在厚盘结构,但其形成机制至今还是一个没有解决的问题。近年来很多工作发现,厚盘恒星的α元素丰度随金属丰度的变化趋势与薄盘不同, 这种不同还表现在Al、Mn、Zn、中子俘获元素等其他元素上。结合年龄、运动学参数研究, 恒星元素丰度可以对银河系厚盘形成机制提供观测依据。     

解决G矮星问题的银河系化学演化三成分模型

为解释著名的G矮星问题,提出银河系化学演化的三成分模型,即由银晕、厚盘和薄盘所构成的演化模型．相邻演化阶段间隔着一个快速坍缩过程．对不同星族成分的演化过程分别进行模拟,并在总体上得到一个太阳附近区域的G矮星丰度分布函数．检验了三种不同的模型：初始富化模型、比例生成模型和坍缩模型．利用最小二乘拟合得到最佳模型的参数．结果表明,太阳附近区域的化学演化受物质交换的影响较小,至少在银河系演化的晚期,可将太阳附近区域看作封闭系统．同时,单位质量中新合成的重元素比例对三种恒星成分可分别近似为常数,其差别则说明不同星族恒星的初始质量函数存在着显著差异．     

银河系铝元素丰度研究

恒星的Al元素丰度可以为探索星团和星系的化学演化提供重要线索.通过系统分析银河系薄盘、厚盘、核球、银晕以及M4、M5等球状星团中恒星的[Al/Fe]随恒星金属丰度[Fe/H]的变化趋势,得出银河系薄盘、厚盘和核球恒星的[Al/Fe]随着[Fe/H]的增加而缓慢下降,而球状星团M4和M5恒星的[Al/Fe]随[Fe/H]增加没有下降趋势,这暗示Ia超新星对M4和M5恒星元素丰度的贡献比较小.详细研究了银河系恒星[Al/Fe]与[Mg/Fe]、[Na/Fe]的相关性,结果表明银河系场星的[Al/Fe]与[Mg/Fe]正相关,但在球状星团M4和M5恒星中未见此相关性;银河系盘星及M4和M5等球状星团恒星的[Al/Fe]与[Na/Fe]都存在正相关.     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上，利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi-phase)(气体，分子云，大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型，讨论了以下观测约束：1、质量面密度、恒星形成率，各分区质量比；2、场星的年龄-金属丰度关系；3、α元素化学演化；4、太阳附近G矮星金属丰度分布；5、三成分金属丰度特征量；6、超新星爆发率；7、内落速率。结果表明，三成分多分量模型能够较好地满足观测约束，比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上,利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi phase)(气体,分子云,大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型,讨论了以下观测约束:1、质量面密度、恒星形成率,各分区质量比;2、场星的年龄-金属丰度关系;3、α元素化学演化;4、太阳附近G矮星金属丰度分布;5、三成分金属丰度特征量;6、超新星爆发率;7、内落速率。结果表明,三成分多分量模型能够较好地满足观测约束,比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

河外星系中的厚盘

自1979年以来,越来越多的观测证据表明,在许多盘状星系中普遍存在厚盘成分,它们在结构、化学组成和运动学等方面与薄盘有着明显的不同.一般而言,星系中厚盘的标高比薄盘大得多,厚盘恒星与薄盘恒星相比,金属丰度较低而年龄较老,绕星系中心的转动速度较慢而速度弥散度较大,上述观测证据表明厚盘确实是星系长期演化后的产物,对于研究河外星系的形成和演化史有着重要的天体物理意义.该文在简单回顾银河系和河外星系中厚盘发现和确认史的基础上.介绍了对星系厚盘结构参数等性质的探测途径和目前取得的一些主要认识,并与薄盘恒星的相应特征作了比较,结构参数主要包括厚盘和薄盘的标长、标高和轴比,其他观测性质有两类盘的颜色、年龄、金属度和运动学特性等.最后,结合上述观测性质,对厚盘形成的几种可能的机制及未来可以开展的工作做了简要的说明和讨论.     

第一代恒星的观测和研究进展

第一代恒星（星族Ⅲ恒星）标志着宇宙从暗物质时代到现在已知的宇宙的转折点。目前对第一代恒星（星族Ⅲ恒星）的观测结果表明，在银河系中还没有发现零金属丰度的恒星，金属丰度[Fe/H]≤-2.5的恒星极少。由于近几年的BPS巡天，银河系中已知的极端贫金属丰度的恒星数目大大增多。目前，可探测到的极端贫金属星的金属丰度[Fe/H]最低约为－4．1。金属丰度在－4到－3之间的恒星大约有100多颗，这些恒星的运动学特性非常类似于其它晕星。然而还没有发现第一代恒星，或金属丰度[Fe/H]≤-5的恒星。关于第一代恒星的形成过程、初始质量函数以及存在于银河系的什么地方，都还没有任何直接的证据。但第一代恒星确实存在。第一代恒星这个谜一般的实体，向观测和理论天文学家提出了巨大挑战。为探测和预言银河系中的第一代恒星，天文学家提出了许多观测方案和理论模型。对有关第一代恒星在观测和理论研究上的进展进行了综述。     

银河系金属丰度及其演化研究新进展

银河系的银盘、银晕、核球的平均金属丰度为－０．２,－１．６,－０．２。年龄－金属丰度关系给出了银河系形成和演化的线索。为了解释观测的年龄－金属丰度关系及其弥散,银河系化学演化模型必须考虑恒星轨道运动、非瞬时混合等机制。     

近地小行星轨道演化的研究

本文主要阐述了近年来我们在近地小行星轨道演化研究所获得的一些基本结果,即合理的力学模型和相应的有效算法,并以实际预报算例与有关权威性的结果作了比较,证实这些研究结果确实是可信的。     

共振在近地小行星轨道演化中的作用

本文采用了合理的力学模型和可靠的计算方法,研究了近地小行星轨道运动,揭示了共振（轨道共振和长期共振）在其轨道演化中的作用,并初步探讨了近地小行星的起源问题。     

交互投影迭代算法的原理与实践：用线性化分离方法求解Non—LTE恒星大气模型

讨论交互投影的迭代算法在线性化分离求解Non-LTE恒星大气模型中的运用和实践，交互投影的迭代算法可以实现降维和病态分离，它的解可以收敛至原来解的最小二乘解，实践证实了这一点，因此线性化分离求解大气模型的方法可以代替完全线性化方法。     

低质量AGB星重元素的核合成

本文以（１３）Ｃ（α，ｎ）（１６）Ｏ作为中子源，考虑到恒星核心质量随热脉冲数的变化及星风、超星风质量损失的影响，采用从（５６）Ｆｅ到（２１０）Ｂｉ的无分支ｓ过程反应通道，拟合了ＭＳ、Ｓ的重元素超丰．本文特别将恒星质量与ＡＧＢ内Ｓ过程核合成模型结合起来讨论．结果表明质量较大的恒星因对流较强而稀释因子较大，ＭＳ、Ｓ星在轻、重Ｓ元素丰度关系图中分别落入四个不同区域，由此可以粗略估计这些恒星的质量．２．５Ｍ　的ＡＧＢ星形成具有环状空腔的星体，最后演化成Ｔｃ—ｎｏ单星，可以解释双星系统伴星为主序星的ＡＧＢ星无Ｔｃ现象．     

近地小行星轨道演化的研究

主要阐述近年来在近地小行星轨道演化研究工作中所获得的一些基本结果，即合理的力学模型和相应的有效算法，并以实际预报算例（近地小行星与地球的交会状态）与有关权威性的结果作了比较，证实这些研究结果确实是可信的。在给出的力学模型中，考虑了所有可能影响近地小行星运动的力学因素，包括各大天体和较大的主带小行星的引力作用、有关天体的扁率影响以及源于太阳引力的后牛顿效应。而在计算方法中，合理地处理了变步长问题和月球位置量这种相对而言的快变化问题，使得数值求解一个高维方程组时，对各天体而言，可采用同一步长进行 积分，避免了求解过程中的复杂性。     

VLBI数据软件相关处理方法研究

VLBI技术是 2 0世纪 6 0年代后期发展起来射电干涉新技术 ,自 2 0世纪 70年代至今VLBI数据预处理主要采用硬件相关处理机。近年来随着通用计算机性能的大幅度提高 ,利用软件方法对VLBI数据进行相关处理逐渐成为可能。介绍了国内外VLBI软件相关处理机的研究进展情况和VLBI数据相关处理的基本数学模型。针对实际软件相关处理方法研究中数学模型应用和各类参数选取等情况作了详细介绍。根据现有数据处理精度和处理速度 ,进一步分析了提高软件相关处理速度的可能性。     

关于数值求解天体运动方程的几个问题

本文讨论三个问题：1.在采用各种非辛（Symplectic）的数值积分器积分天体运动方程时，截断误差将引起人为的能量耗散，这一问题是不能用简单地在相应的力模型中加进一个人为的阻力因子而得以解决的，被歪曲的能量（或数值轨道）必须在积分过程的每一步用能量关系来进行校正，此即能量控制方法．2.当摄动加速度涉及到坐标轴的旋转时，如何在各种积分器中采用能量控制方法．3.对于大偏心率轨道，用数值方法求解相应运动方程时，积分步长必须随运动天体与中心天体之间的距离变化而改变，显然，这对所有积分器都是不方便的，特别是多步积分器．本义给出了一种步长均匀化的处理，可以使上述大偏心率轨道积分问题按定步长计算．     

1974年10月11日白光耀斑的光谱分析

１９７４年１０月１１日耀斑的光谱分析表明，连续发射和微波爆发几乎同时达到极大。在连续辐射极大时刻出现了高项巴耳末发射线和微弱的巴耳末跳跃，所有这些说明这个耀斑是Ｉ型白光耀斑。我们发现，在这个耀斑连续发射的极大时刻，ＣａＩＩＫ线的Ｋ１处强度大大增强，约达到连续辐射强度的一半，对应的辐射温度达到５７１６Ｋ。这个反常增强的持续时间小于４分钟。现有的半经验模型似不能给出这样的结果。色球压缩区也不能给出解释     

状态转移矩阵的差分算法及其应用

指出用数值积分方法计算状态转移矩阵在程序实现时存在的困难。根据精密定轨和参数解算的实际需要,提出用差分算法,即通过两条接近的轨道的差来计算状态转移矩阵差分算法的优点是程序具有良好的结构且编程简单,其不足之处是差分时可能损失精度。将差分算法与数值积分方法的结果进行比较,提出克服其不足处的方法。     

轨道改进中计算状态转移矩阵的分析方法

对当今人卫轨道改进问题,由于力学模型的复杂,精密星历和状态转移矩阵的计算均采用数值方法,这就需要积分两组常微分方程．本文针对状态转移矩阵在定轨中的作用,对定轨弧段不太长的情况,给出了状态转移矩阵的一种分析算法,从而避免数值求解两组常微分方程的问题,并以实际算例证实了这种算法的有效性