论文部分内容阅读
目前的观测证据和恒星形成理论认为大部分的质量大于0.5M☉的恒星是在双星或者更高阶的聚星系统中诞生.初始的双星性质会给恒星形成机制和初始质量函数的起源带来很强的限制．目前的理论也认为大部分恒星是在星团中诞生的，星团的原初双星比例在星团的观测性质以及其动力学演化中扮演重要的角色.因此研究星团--尤其是研究年轻星团--的双星比例，在对恒星形成理论星团动力学演化的限制以及星团中一些特异天体(例如蓝离散星，激变变星和X射线源等等)出现的频比中都起着至关重要的作用．
获得双星比例最直接的方法就是对选取样本中的每一颗恒星进行研究判断它是否是一个双星系统，然后统计样本中总共有多少个这样的双星系统从而得到双星比例．研究太阳附近的恒星以及近邻星团星协的双星比例可以采用这样的方法．但是对于遥远的球状星团或者银河系外的星团的双星比例，受到观测上的限制，例如星场密集，成员星十分暗弱，成员星数目众多等等因素，我们就无法采这种用最直接的办法来研究．幸运的是人们发展出一套通过在原始图像上加入假星的间接方法来研究银河系球状星团的双星比例．但是，这种方法即便是用现代的高速计算机仍会消耗大量的计算时间.
在这篇博士论文中，为了得到给定星团的双星比例同时也要减少计算时间，我们在简化了前人的研究方法的基础上，发展出了一套新的假星检验获得双星比例的方法．通过在从测光结果得到的星表得到的空间分布图上而不是在原始的图像上加入假星，我们节省了大量对加入假星的图像进行测光的计算时间．为了检验我们的新的方法中提出的简化模型的有效性，我们在原始的数据图像上加入假星，对生成的图像采用和真实图像一样的处理方法恢复加入的假星.通过检测加入的假星能否恢复出来和比较假星加入时的星等与恢复出来的星等，我们发现新方法能很好的模拟真实的测光软件对图像处理的情况，也能够有效的用来对从空间望远镜获得的星团的观测数据进行双星比例的研究.我们发现，对一个双星比例模型使用5×106颗假星，新的方法在一台普通的笔记本电脑上只会消耗几个小时的计算时间，而传统的方法即便是在大的服务器上也会消耗一个月以上的计算时间.
接下来，我们使用哈勃空间望远镜科学计划GO-7307(PI Gilmore)的高质量观测图像对大麦哲伦云中的年轻致密星团NGC1818进行测光.我们选取专门处理HST/WFPC2仪器产生的数据的HSTPhot软件包处理我们的样本图像．使用HSTPhot中的不同选项我们对NGC1818分别进行了孔径测光和点扩散函数拟合测光，得到了NGC1818的比以前结果更为精确的测光结果．我们使用新的方法对得到的NGC1818高质量测光数据在半质量半径附近的双星比例进行分析，比较观测的真实恒星和模型输出的假星的颜色星等图(CMD)的差异，我们就可以得到NGC1818的双星比例.模拟结果表明我们的方法能够分析质比大于0.4的双星成分．对于NGC1818中F型的主序星，双星比例为35％.这就意味着如果假设质比在0-1内均匀分布，那么F型主序星总的双星比例将会是55±5%.