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本论文分为两部分，分别研究了中子星在双星中的长时标演化和短时标光变现象。第一部分(第二，三章)研究了几种角动量损失机制对包含中子星的密近双星演化的影响。这类双星的演化主要由伴星的演化和双星系统的轨道角动量损失驱动的。其中，系统的角动量损失机制包括引力波辐射、磁制动效应、物质从双星中流失带走角动量，以及其他外加作用，如环绕双星的物质盘(Circum-binary disk，简称CB盘)。第二部分(第四章)研究了在强磁星的巨耀斑中发现的短时标的准周期振荡现象。强磁星是表面磁场强度超过1014高斯的中子星。在强磁星上观测到了能量高到E～1044-1046尔格、持续时间约几百秒的巨耀斑爆发。在巨耀斑衰变相中观测到了频率几十到几百赫兹的准周期振荡现象。我们提出了用磁通量管的振荡模型来解释观测到的准周期振荡现象。
论文结构如下：第一章为X射线双星的综述，系统地介绍X射线双星的观测和理论研究，主要包括X射线双星的分类、密近双星中的吸积和物质交流、双星系统中的角动量损失机制、银河系内和其他星系内的X射线源的观测结果。第二到第四章是我在攻读硕士期间所做的几个工作。在第二章我们分析了不同磁制动和物质流失机制对密近双星系统中的分岔周期的影响(Bifurcation period)。在第三章我们利用CB盘能有效提取轨道角动量的特点，来解释了极致密X射线双星(Ultra-compact X-ray binary，简称UCXB，这里的致密指的是双星轨道很小)的形成。在第四章我们提出了一个磁通量管束的振荡模型，来解释在强磁星(Magnetar)的巨耀斑(Giant flare)中观测到的准周期振荡现象。最后，在第五章中对我们的工作进行了一个简要的总结和对今后工作的展望。