Quasi-periodic changes of three dimensional solar anisotropy of galactic cosmic rays for 1965-2014
我们研究了1965-2014年银河系宇宙射线(GCR)的三维各向异性特征。分析了黄道面二维GCR各向异性和垂直于黄道面的南北各向异性的27天变化。研究了3D GCR各向异性的27天变化与太阳周和太阳磁周的关系。结果表明,GCR强度和各向异性的27天变化可以作为研究太阳风、太阳活动和日光层的重要工具。我们使用的组件的3D GCR各向异性发现的每小时的数据的中子监测器(NM)和μ子望远镜(MT)使用谐波分析和光谱方法。我们纠正了地球磁场的影响的GCR强度的2D日变化。我们推导出南北分量的GCR各向异性的基础上的GG指数计算的GCR强度的名古屋多向MT的差异。我们表明,行为的3D各向异性的27-变化验证了一个稳定的长寿命的活动日长的太阳上的存在。这一发现说明了GCR各向异性的27天变化作为研究太阳风,太阳活动和日光层的独特代理的有用性。我们区分了与太阳磁周期相关的二维各向异性27天变化幅度的22年变化趋势。我们证明了各向异性的南北分量的27天变化的振幅在11年的太阳活动周期上发生变化,但是,很难识别出太阳磁极性的依赖性。结果表明,$GG$指数和At分量的27天重现性具有很高的正相关性,并且都与日球磁场的By分量有很高的相关性。
2021-04-22 astro-ph.SR
Long term variation of the solar diurnal anisotropy of galactic cosmic rays observed with the Nagoya multi-directional muon detector
我们分析了银河宇宙线(GCR)强度的三维各向异性独立观察在日本名古屋的μ子探测器和中子监测器在四个太阳活动周期。我们清楚地看到,由于平行于平均磁场的各向异性分量减少,在A>0的历元中,自由空间的周日各向异性的相位在太阳活动最小值附近向更早的几个小时移动。平均平行分量与刚度无关谱一致,而垂直分量随GCR刚度增加而增加。我们认为,这种更硬的垂直分量的光谱是由于漂移流的贡献。结果表明,在A>0时,双向纬向密度梯度为正,而在A<0时,双向纬向密度梯度为负,这与漂移模型的预测相一致。另一方面,径向密度梯度的变化周期约为11年,在太阳活动的极大(极小)期出现极大(极小)值,但在A>0和A<0的历元中,平均径向梯度没有显著差异。平均平行平均自由程在A0处较大<0 than in A>.然而,我们也发现,平行平均自由程(径向梯度)似乎持续增加(减少)在过去三个周期的太阳活动减弱。我们认为,这些参数之间的简单差异在A>0和A<0的时代是严重的偏见,这些长期趋势。
2014-06-23 astro-ph.SR
On the relationship of the 27-day variations of the solar wind velocity and galactic cosmic ray intensity in minimum epoch of solar activity
利用2007年11月23日至2007年12月19日Bartels自转周期2379的实验数据,研究了银河宇宙线强度的27天变化与太阳风速度和行星际磁场的相似变化之间的关系。基于日纬相关的太阳风速度,建立了银河宇宙线强度27天变化的三维模型。一致的,发散自由行星际磁场是通过求解麦克斯韦方程组与太阳经度相关的27天变化的太阳风速度再现原位观测。我们考虑两种类型的银河宇宙线强度27天变化的3-D模型-(1)与平面日光层中性片,和(2)-与行星际磁场的扇形结构。理论计算表明,扇形结构对银河宇宙线强度的27天变化并不像以前实验所证明的那样有显著的影响。还发现一个很好的协议之间的时间分布的理论预期和实验获得的第一谐波的银河宇宙线强度的27天的变化(相关系数等于0.98 - 0.02)。银河宇宙线强度的27天变化与调制参数z成负相关(相关系数为-0.91 0.05),调制参数z与太阳风速度V和行星际磁场强度B的乘积(z VB)成正比。这些量之间的高度相关性表明,银河系宇宙线强度的可预测的27天变化主要是由这种基本调制效应引起的。
2015-04-03 astro-ph.SR physics.space-ph
Similarity between the Molecular Loops in the Galactic Center and the Solar Chromospheric Arch Filaments
我们对银河系气盘进行了二维磁流体动力学模拟,结果表明,NANTEN 4 m望远镜银河系中心分子云巡天发现的致密环状结构是由于Parker不稳定性引起的磁环浮力上升而形成的。在初始状态下,我们假设一个引力分层盘由冷层($T \sim 10^3$ K)、暖层($T \sim 10^4$ K)和热层($T \sim 10^5$ K)组成。模拟箱是包含赤道面的圆盘的局部。引力场近似于银河系中心的一个质点的引力场。自引力和银河系自转的影响被忽略。数值结果表明,从磁盘出现的磁环的长度是由热层的标度高度($\sim$ 100 pc在1 kpc的银河系中心)。环的长度,沿环的速度梯度和大的速度分散在他们的脚点是一致的NANTEN的观测。我们还表明,环路变得头重脚轻时,环路的曲率是足够小的,使上升的环路积累覆盖气体的速度比滑动它沿着环路。这一机制与太阳色球拱丝的形成机制相似。分子环从低温层中出现,就像在太阳新兴通量区域的H $α$图像中观察到的暗丝一样。
2009-05-27 astro-ph.SR
Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays: Physics Challenges for AMS-02
阿尔法磁谱仪(AMS)是2011年5月安装在国际空间站上的新一代高能物理实验,自那时以来一直在运行。AMS利用在空间探测到的前所未有的大量粒子和反粒子,正在对宇宙射线能谱和成分进行精确测量。在本文中,我们讨论了太阳调制银河系宇宙射线,可以与AMS我的专门测量宇宙射线质子,氦,电子和正电子通量的时间依赖性的手段进行调查的物理。
2018-07-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Features of the Galactic Cosmic Ray Anisotropy in the Solar Cycle 24 and Solar Minima 23/24 and 24/25
研究了漂移效应在银河宇宙线各向异性时间变化中的作用以及日球磁场扇形结构对银河宇宙线各向异性的影响,分析了2007-2009年第24太阳活动周和23_24太阳活动极小期以及2017- 2019年第24_25太阳活动极小期的银河宇宙线各向异性。2018年使用全球网络的数据中子。利用谐波分析方法计算了日球磁场不同扇区(正方向为正,负方向为负)的GCR各向异性的径向分量和切向分量。我们比较了GCR各向异性的分析,使用不同的评价平均GCR的刚度相关的中子监视器观测。然后用径向和切向分量来表征日球层中GCR的调制。我们发现,在2007-2009年的太阳极小期23_24,当为负值时,漂移效应在径向分量的变化中并不明显,即漂移效应被发现在2007-2009年的GCR各向异性的径向分量中产生4%的变化。因此,在2007-2009年,扩散主导的GCRs传输模型更容易接受。反过来,在2017-2018年的太阳极小期24_25附近,当为正值时,漂移效应明显可见,并在2017-2018年的GCR各向异性的径向分量中产生40%的变化。因此,在2017-2018年期间,具有明显漂移的扩散模型是可以接受的。这一结果与GCRs调制漂移理论相一致,即在负(正)极性周期中,GCRs的漂移流指向(远离)太阳,从而引起GCRs径向各向异性的22年周期变化。
2021-04-22 astro-ph.SR
Systematic Investigation of Solar Modulation of Galactic Protons for Solar Cycle 23 using a Monte Carlo Approach with Particle Drift Effects and Latitudinal Dependence
利用二维蒙特卡罗方法建立了银河系宇宙质子通过日球层的传播模型,以确定太阳活动周23期间质子的差分强度。该模型考虑了宇宙射线从日球顶边界向下传播到地球位置时太阳活动变化的影响。漂移效应也占。模拟的光谱与BESS,AMS和PAMELA合作进行的实验观测结果一致。此外,1995年的调制谱还显示了1995年的纬向梯度和赤道南偏最小值。
2011-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Bayesian estimation of the helioseismic solar age
日震测定太阳年龄一直是几项研究的主题,因为它为我们提供了对太阳系年龄的独立估计。我们提出了太阳日震年龄的贝叶斯估计,这是通过校准的太阳模型,采用不同的状态方程和核反应速率。我们使用来自8640天的低$\ell$ BiSON频率的17个频率分离比$r_{02}(n)=(ν_{n,l=0}-ν_{n-1,l=2})/(ν_{n,l=1}-ν_{n-1,l=1})$,并考虑取决于这些$r_{02}(n)$比的误差的处理的三个似然函数。此外,我们采用2010年CODATA推荐的牛顿常数,太阳质量和半径的值来校准一个大网格的太阳能模型,跨越一个可以想象的太阳年龄范围。结果表明,对于采用Irwin EOS和NACRE反应速率的模型,最受约束的太阳年龄后验分布导致$t_\odot = 4.587 \pm 0.007$ Gyr,而采用Irwin EOS和Adelberger等人的模型,Reviews of Modern Physics,83,195(2011)反应速率具有$t_\odot = 4.569 \pm 0.006 $ Gyr.在太阳模型中实施OPAL EOS会导致证据比(贝叶斯因子)降低,并导致与太阳系陨石测年不一致的年龄。太阳年龄的估计,依赖于日震年龄指标,如$r_{02}(n)$原来是基本上独立的似然函数的类型。然而,关于模型选择,放弃任何信息的错误的$r_{02}(n)$比率导致不…
2015-07-21 astro-ph.SR
Modeling and experimental study of the 27-day variation of galactic cosmic-ray intensity for a solar-wind velocity depending on heliolongitude
本文建立了一个银河宇宙线强度随太阳风速度空间变化的三维模型。通过求解相应的麦克斯韦方程组和可变的太阳风速度,得到了一致的、无发散的行星际磁场,该磁场再现了待分析时间间隔(2007年8月24日至2008年2月28日)的现场观测实验数据。我们使用可变的太阳风和相应的磁场进行模型计算的GCR强度。结果与实验数据是兼容的,我们的模型预测和观察到的27天GCR变化之间的相关系数为0.80 - 0.05。
2015-04-03 astro-ph.SR physics.space-ph
Modulation of galactic protons in the heliosphere during the unusual solar minimum of 2006 to 2009
最近一次太阳活动极小期以及随之而来的宇宙射线最小调制条件是不寻常的。2009年底在地球上记录到了银河系质子的最高水平,这与预期相反。介绍了2006年至2009年从Resurs-DK 1号卫星上搭载的PAMELA宇宙射线探测器观测到的质子谱,以及太阳调制宇宙射线综合数值模型的解。该模型用于确定在此期间质子调制的主要机制,以及为什么2009年观测到的光谱是有史以来最高的。从2006年中期到2009年12月,我们发现光谱变得明显变软,因为越来越多的低能质子到达了地球。为了模拟这种效应,扩散系数的刚性依赖性必须显著降低到~3 GeV以下。因此,2009年的调制最小期可以被描述为比以前的太阳极小期相对更多的“扩散主导”。然而,我们说明,漂移仍然发挥了重要作用,但可观察到的调制效应并不像以前那样与日光层电流片的波度相关。质子仍然经历着全球梯度和曲率漂移,因为直到2009年底,日光层磁场已经显著下降,而在以前的最低时期观察到的是适度下降。我们的结论是,所有调制过程都有助于在此期间观察到的质子光谱的增加,表现出这些主要机制的有趣的相互作用。
2013-05-06 astro-ph.SR
Rotation periods for cool stars in the 4 Gyr-old open cluster M67, the solar-stellar connection, and the applicability of gyrochronology to at least solar age
我们报告20个冷(FGK)的主序星成员星的4 Gyr-old的疏散星团M 67(= NGC 2682)的旋转周期,通过分析从活动5的K2任务与开普勒太空望远镜的数据。自转周期在颜色周期图(CPD)中描绘了一个随颜色变红而增加的周期序列。这个序列代表了在星团表面年龄P = P(t,M)的横截面,在先前的工作中建议至少延伸到太阳年龄。目前的太阳位于边缘(约。一个σ),因为它的相对年龄使我们预期,并且位于P = P(t,M)表面上,在测量精度范围内。因此,我们得出结论,与星团恒星相比,太阳的自转速率是正常的,这一事实加强了太阳与恒星的联系。M1,67自转周期测量值与先前预测值之间的一致性进一步表明,自转周期,特别是当与适当的支持工作(如光谱学)相结合时,可以通过陀螺年代学为其他类似的FGK矮星提供从主序早期到太阳年龄以及可能直到主序关闭的可靠年龄。M 67旋转星的旋转年龄为4.2 Gyr,标准偏差为0.7 Gyr,这意味着类似的恒星可以精确到17%。因此,M 67星系团整体的旋转年龄为4.2 Gyr,但不确定性较低(平均)为0.2 Gyr。
2016-03-30 astro-ph.SR
Three dimensional solar anisotropy of galactic cosmic rays near the recent solar minimum 23/24
2006年至2012年,我们研究了三维(3D)银河宇宙线(GCR)各向异性。利用中子监测器和名古屋μ子望远镜观测资料,得到了GCR在黄道面和极向的各向异性。我们分析了二维(2D)GCR各向异性在黄道平面和南北各向异性垂直于黄道平面。我们揭示了准周期性-在2006-2012年的GCR各向异性的年度和27天波。研究了GCR各向异性在黄道面和极向的27天变化与太阳活动和太阳风参数的关系。
2015-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The Solar Twin Planet Search III. The [Y/Mg] clock: estimating stellar ages of solar-type stars
太阳孪生子是具有与太阳相似的恒星(表面)参数的恒星,年龄范围很大。这提供了一个机会,以分析其化学丰度随年龄的变化。Nissen(2015)最近提出,s-过程元素Y和$α$ -元素Mg的丰度可以用来估算恒星年龄。本文的目的是确定高精度的Y,Mg和Fe丰度的88个太阳双星的样本,跨越了广泛的年龄范围($0.3-10.0$ \,Gyr),并探讨其用于估计年龄。我们获得了高质量的麦哲伦稻盛京瓷Echelle(MIKE)光谱,并确定Y和Mg的丰度使用等效宽度和线的差分方法在一维LTE框架内。本系列的第一篇论文测量了所有恒星的恒星参数和铁丰度,但有几颗(三颗)需要进行小的修改。[Y/Mg]比值与年龄有很强的相关性。其斜率为-0.041 $\pm$ 0.001 dex/Gyr,显著性为41 $σ$。这与Nissen(2015)首次提出的关系非常一致。我们发现了一些异常值,原来是二进制的质量转移可能提高了钇丰度。在太阳孪星中,[Y/Mg]的典型误差为0.02 dex,我们的公式可以用来确定恒星年龄,在0到10 Gyr范围内,其精度为$\sim$ 0.8 Gyr。
2016-04-19 astro-ph.SR
Dependence of the WIMP Angular Kinetic-Energy Distribution on the Solar Galactic Orbital Velocity
在这篇文章中,我们研究的角度动能分布的晕弱相互作用大质量粒子(WIMP),并考虑两个简单的修改与太阳银河系的轨道速度在我们的蒙特卡罗模拟的三维WIMP速度作为第一次尝试,未来的调查区分模型的银河系结构的暗物质粒子通过使用定向直接检测数据。
2020-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Near-surface effects and solar-age determination
太阳的观测频率和模型频率之间的差异的主要部分可以近似为幂律。结果表明,当用这一经验定律校正模型频率,再用小频率间隔测定太阳年龄时,所得结果与陨石年龄(4.563 Gyr < t < 4.576 Gyr)一致。我们提出的结果,并与那些通过使用小到大的频率分离的比率得到的比较。
2010-04-13 astro-ph.SR
s-Processing in the Galactic Disk. I. Super-Solar Abundances of Y, Zr, La, Ce in Young Open Clusters
在最近的一项研究中,根据疏散星团中均匀钡丰度的测量,发现随着星团年龄的减小,[Ba/Fe]比值有增加的趋势。我们在这里提出了进一步的丰度测定,相对于其他四个元素具有重要的s-过程的贡献,目的是调查是否增长发现[Ba/Fe]是或不是一个一般的属性,共享的慢中子捕获形成的其他重元素。特别是,我们推导出丰度钇,锆,镧和铈,使用等效宽度测量和MOOG代码。我们的样品包括19个不同年龄的疏散星团,其光谱是在ESO VLT望远镜上用UVES光谱仪获得的。在我们的研究中分析的所有元素,证实了以前建议的Ba的增长。这一事实意味着我们对铁以外元素的银河系化学演化的看法发生了重大变化。我们的结果必然要求质量很低的AGB星(M <1.5 M \odot)产生比以前预期的更大量的s过程元素(从而更有效地激活13 C中子源)。到目前为止,它们在银河系盘中产生富中子元素的作用一直被低估,现在应该重新考虑它们的演化和中子捕获核合成。
2011-05-11 astro-ph.SR
Galactic and cosmological fast radio bursts as scaled-up solar radio bursts
快速射电暴(FRB)是具有大色散的毫秒级射电瞬变现象。最近,FRB 200428与银河系磁星SGR 1935+2154的硬X射线耀斑在时间上重合,这支持至少有一些FRB来自磁星活动。有趣的是,来自磁星XTE J1810-197和太阳的一部分X射线耀斑也伴随着无线电爆发。银河系FRB 200428和宇宙学FRB的许多特征类似于太阳射电爆发。然而,FRB、磁星射电脉冲和太阳射电爆发之间的共同物理起源尚未确定。在这里,我们报告了太阳III型射电爆发,XTE J1810-197和银河系FRB 200428之间的X射线光度和射电光度超过20个数量级的普遍相关性。这种普遍的相关性揭示了产生X射线耀斑的高能电子和引起射电辐射的高能电子具有共同的起源,这可以对射电爆发的产生过程进行严格的限制。此外,我们发现太阳射电爆发,SGR 1935+2154和重复FRB 121102的能量,持续时间和等待时间的相似的发生频率分布,这也支持了紧密的相关性和X射线耀斑与射电爆发的时间相关。所有这些分布都可以用自组织临界性系统的雪崩模型来理解。普遍相关性和统计相似性表明,银河系FRB 200428和在宇宙学距离上看到的FRB可以被视为放大的太阳射电爆发。
2020-12-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraint on the cosmic age from the solar $r$-process abundances
宇宙年龄是宇宙学中一个重要的物理量。基于辐射测量方法,利用太阳系的$r$过程丰度和贫金属星的观测资料,导出了宇宙年龄的可靠下限为$15.68\pm 1.95$ Gyr。这个值比普朗克2013年的最新宇宙年龄$13.813\pm 0.058$ Gyr大,但在不确定性范围内,两者仍然一致。$1.95$ Gyr的不确定性主要来源于对贫金属星CS 22892-052中钍丰度观测的误差,因此未来需要对CS 22892-052进行高精度的丰度观测来理解这种年龄偏差。
2014-03-07 astro-ph.SR
A comparison between observed Algol-type double stars in the Solar neighborhood and evolutionary computations of galactic case A binaries with a B-type primary at birth
我们首先讨论了一个大的B型的主要在出生时,并与一个时期,这样的罗氏瓣溢出开始在核心氢燃烧阶段的主要(中间质量和大规模的情况下A二进制)的密近双星的进化计算。这两个组件的演变,同时允许我们检查接触二进制的发生。我们考虑各种模型来处理接触系统和这些模型的预测的Algol型系统人口的影响进行了研究。我们批判性地讨论了现有的观测Algol型双星的B型小学在出生时。将这些观测结果与预测进行比较,使我们能够对接触星物理学进行限制。我们发现,在阿尔戈尔斯的质量转移是最有可能不保守的,在此阶段的接触并不一定会导致合并,角动量损失必须是温和的。
2017-01-19 astro-ph.SR
Modulation of galactic cosmic rays during the unusual solar minimum between cycles 23 and 24
在最近的太阳活动极小期(太阳活动极小期$P_{23/24}$)期间,在地球上测量到的银河宇宙射线(GCR)的强度是自太空时代以来有记录以来最高的。这是本文的目的,以解决最合理的机制,这种异常高的强度。利用一个基于Markov随机过程模拟的三维日光层GCR输运模型,研究了宇宙线调制与太阳风速度、日光层边界距离、地球行星际磁场大小、日光层电流片倾角、平行扩散系数和垂直扩散系数等输运参数的关系。利用观测得到的输运参数,计算了最近三个太阳极小期$P_{21/22}$、$P_{22/23}$和$P_{23/24}$在地球上的GCR质子能谱。除了弱IMF震级和慢SW速度,我们发现,一个可能的低磁湍流,这增加了平行扩散和减少垂直扩散在极方向上,可能是一个额外的可能机制的高GCR强度在太阳极小期$P_{23/24}$。
2014-03-25 astro-ph.SR physics.space-ph
The modulation of anomalous and galactic cosmic ray oxygen over successive solar cycle minima
最近的2009年和2020年太阳极小期都被归类为异常安静,并以异常高的银河宇宙射线(GCR)水平为特征。然而,与前几十年的趋势,其中异常宇宙射线(ACR)和GCR的水平强烈同意,ACR的强度没有达到这样高的创纪录的level.This之间的差异的行为GCR和ACR的研究在这项工作中,通过模拟GCR和ACR的氧在不同的运输条件下的加速和运输。在使用最近的观测约束模型中存在的任何剩余的自由参数后,我们表明,湍流条件下的特点是较高的GCR通量和低ACR通量由于ACR加速效率较低的太阳风终止冲击。我们提供这一点作为2009年和2020年期间观察到的ACR/GCR差异的解释,与以前的太阳周期相比。
2023-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Testing the Effect of Solar Wind Parameters and Geomagnetic Storm Indices on Galactic Cosmic Ray Flux Variation with Automated-Selected Forbush Decreases
福布什减少(FD),发现斯科特E。Forbush在80年前提出的银河宇宙线(GCR)通量的非重复性短期低压,被认为与太阳风和行星际磁场(IMF)的大尺度扰动有关。这是GCR强度中最引人注目的变化,这似乎是寻求日地关系的研究人员的指南针。FD事件的选择和验证方法对宇宙线科学家来说是非常重要的。我们已经部署了一个新的计算机软件,以确定的振幅和时间的FDs的日常平均宇宙线(CR)数据在OULU中子监测站。1998年至2002年期间,该代码选择了230个FD。为了验证新的FD自动星表,本文检验了FD幅值与IMF、太阳风速度(SWS)和磁暴指数(Dst,kp,ap)之间的关系。二维回归分析表明,大FDs(CR(\%)$\leq-3$)和太阳风资料与磁暴指数之间存在显著的线性关系。这些参数之间的关系的影响进行了讨论。
2021-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
At what Rigidity does the Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays begin?
在观测上,很难确定银河系宇宙射线(CR)的调制实际上是在日光层开始的。如果相关的局部星际CR光谱是已知的,并且在日光层内外的10 GV和大约200 GV之间进行了可靠的测量,那么应该是可能的。太阳调制研究的数值模型是基于简单地假设CR调制开始于给定的空间边界和30至50 GV之间的刚度,通常作为初始条件处理。随机微分方程方法的数值建模提供了机会,以确定从高到低的刚度调制的水平,因为在规定的高刚度的初始条件是不需要的。我们提出了这样一种方法的结果,并显示CR质子作为动能的函数在100 MeV和250 GeV之间的百分比调制。
2013-08-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Variations of the Galactic Cosmic Rays in the Recent Solar Cycles
本文利用美国宇航局ACE/CRIS仪器和地面中子监测仪的测量结果,研究了太阳活动周23和24期间银河宇宙线(GCR)的变化。结果表明,2019-2020年太阳活动极小期期间,1 AU处重核(核电荷5-28,50-500 MeV/nuc)的最大GCR强度打破了以往的记录,分别超过1997年和2009年记录的约25%和约6%,处于太空时代以来的最高水平。然而,NM计数率峰值低于2009年底。GCR强度和NM计数率之间的差异仍有待解释。此外,我们还发现太阳活动极小期P24/25期间的GCR调制环境与以往的太阳活动极小期有显著的不同,包括极低的太阳黑子数、极低的日球电流片倾角、罕见的日冕物质抛射、微弱的行星际磁场和湍流。这些变化有助于降低太阳调制的水平,为行星际空间破纪录的GCR强度提供了合理的解释。
2021-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Exoplanets Beyond the Solar Neighbourhood: Galactic Tidal Perturbations
大多数银河系外的太阳系行星可能居住在银河系中心的几千秒差距内。作用在行星上的银河潮汐力与银河系中行星的半径成反比,因此在内银河系中的潮汐力要比太阳系附近的潮汐力大得多。在3.5至10千秒差距的范围内,来自银河系圆盘的垂直潮汐占主导地位。在3.5kpc以内,银河系隆起的影响不可忽视,面内潮汐分量与垂直分量同样重要。在这里,我们量化这些潮汐引起的轨道变化。我们发现,最大的扰动发生时,行星轨道是严重失调的母星的轨道。当两个平面垂直时,行星的偏心率趋于一致,尽管半长轴不受影响。当两个平面重合时,来自银河潮汐的影响被最小化,但保持非零。在这些情况下,我们提供了生存时间的估计,以及作为银河系参数的函数的所有银河系外行星的最小基线偏心率变化。类似于太阳系的倾角(约60度)可以很容易地导致银河系隆起深处(50 pc以内)的宿主恒星周围的偏心海王星(约30 AU)经历十分之几的偏心率变化,并导致已知最广泛分离的系外行星(约1000 AU)在银河系圆盘中经历类似的变化。这些变化发生在几个陀螺仪的时间尺度上,一个典型的主序列寿命的一小部分。
2012-12-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Temporal evolution and rigidity dependence of the solar modulation lag of Galactic cosmic rays
银河系宇宙射线(GCR)在日球层中传播时会受到太阳调制效应的影响,这是一种由11年周期的太阳活动引起的强度准周期性变化。在这里,我们调查了从1965年到2020年的五个太阳周期内太阳活动和宇宙辐射的关系,使用了来自中子监测器,太空任务和太阳观测站的多通道数据。特别是,我们专注于每月太阳黑子数和GCR通量变化之间的时间滞后。我们表明,调制滞后受到22年的周期性变化,从约2至14个月,并遵循太阳的磁场的极性周期。我们还表明,滞后显着减少的GCR粒子的能量增加。这些结果反映了引起GCR调制效应的基本物理现象的相互作用:带电粒子在行星际磁场中的漂移运动、太阳风的纬度依赖性、它们在日球层中停留时间的能量依赖性。基于这种解释,我们最终得到了一个全球有效的调制滞后公式和可检验的预测宇宙粒子和反粒子在太阳周期的通量演化。
2022-11-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Solar analogs with and without planets: T$_c$ trends and galactic evolution
我们探索了148个类太阳恒星的样本,以寻找可能的相关性之间的斜率的丰度趋势与冷凝温度(称为Tc斜率)与恒星参数和银河系轨道参数,以了解这些恒星的特殊化学签名的性质和可能的连接与行星形成。我们发现Tc斜率与恒星年龄和恒星表面重力有显著的相关性。我们还发现了初步的证据表明,Tc斜率与恒星的平均银河系中心距离(Rmean),这表明起源于银河系内部的恒星相对于挥发性的耐火元素较少。我们发现,行星宿主恒星的化学特性(小的耐火性与挥发性比值)可能反映了它们的年龄和星系内部的起源。我们的结论是,恒星的年龄和可能的银河系出生地是关键,以建立一些特定的元素的丰度。
2015-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Remarkable migration of the solar system from the innermost Galactic disk; a wander, a wobble, and a climate catastrophe on the Earth
银河系动力学的最新知识表明,当恒星遇到在盘形成过程中自然产生的瞬时螺旋臂时,它们会在盘上径向移动。我们认为,太阳系的大运动从最里面的磁盘在其一生中推断,从太阳的组成与太阳的双胞胎在银河系的化学演化框架内的比较。在太阳的诞生地和形成时间暗示的金属丰富的环境是支持测量的硅同位素比在前太阳碳化硅颗粒。我们对类银河系中的盘状恒星的动力学演化进行了数值模拟,以确定太阳系的寿命轨迹。我们发现,一个太阳系出生在银河系的膨胀附近可以旅行到目前的轨迹的径向迁移的影响所引起的几个主要遇到的螺旋臂。我们发现的常见特征是,由于恒星进出旋臂的摆动,恒星在同一旋臂内重复通过。我们预测,这些事件在地球的地质历史中被证明是雪球地球,它们的发生时间在我们的预测之内。特别是,在通过旋臂的过程中,恒星的垂直振荡运动偶尔会导致分裂成两个离散的通过事件,间隔为几十亿年,这意味着两个相关的雪球地球事件发生在快速连续(约7.2和6.5亿年前)。
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Numerical modeling of galactic cosmic ray proton and helium observed by AMS-02 during the solar maximum of Solar Cycle 24
银河系宇宙射线(GCR)在日光层传播时会受到太阳调制的影响。研究在地球上观测到的GCR光谱的时间变化可以揭示基本的物理过程,特别是扩散和粒子漂移。最近,AMS-02实验以非常高的精度测量了2011年5月至2017年5月之间宇宙射线质子和氦通量的时间变化,刚性范围为1至60 GV。在这项工作中,一个全面的三维(3D)稳态数值模式被用来解决帕克的传输方程,并用于重现AMS-02观测到的每月质子通量。我们发现,在4GV以上的垂直平均自由程的刚性斜率保持不变,而低于4GV,它增加了在太阳极大。假设氦和质子的平均自由程相同,模型能够再现AMS-02观测到的p/He比的时间行为。扩散张量对粒子质荷比A/Z的依赖性被认为是p/He低于3 GV的时间依赖性的主要原因。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The [Y/Mg] chemical clock in the Galactic Disk: The influence of metallicity and Galactic population in the solar neighbourhood
本文利用48颗贫金属太阳型恒星及185颗太阳孪生星样本,在银盘−0.71≤[Fe/H]<+0.34范围内校准了[Y/Mg]化学钟,首次分别报告薄盘与厚盘恒星中[Y/Mg]与年龄的金属丰度依赖反相关关系,精度达0.45 Gyr。
2024-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Recurrence of galactic cosmic rays intensity and anisotropy in solar minima 23/24 and 24/25 by ACE/CRIS, STEREO, SOHO/EPHIN and neutron monitors. Fourier and wavelet analysis. Dedicated to the Memory of Michael Alania
目标。利用中子监测仪(NM)、ACE/CRIS、STEREO和SOHO/EPHIN观测资料,研究了23/24和24/25日太阳磁周期极性相反的极小期银河系宇宙射线(GCR)的27天变化。现在有机会重新分析2007-2009年负A0的周期性GCR变化幅度的极性依赖性< 0 solar magnetic polarity and to compare it with the clear periodic variations related to solar rotation in 2017-2019 for positive A >。方法.我们用傅里叶分析方法研究了GCR通量的周期性。由于GCR复发是太阳自转的结果,我们不仅分析GCR通量,但也太阳和日光层参数检查27天GCR变化和日光层之间的关系,以及太阳风参数。结果我们发现,NMs数据的GCR强度和各向异性的27天变化的振幅的极性依赖性在最后两个太阳极小期:23/24(2007-2009)和24/25(2017-2019)中保持不变,在正A > 0的太阳磁极性中振幅更大。ACE/CRIS、SOHO/EPHIN和STEREO测量不受正A > 0极性中更大振幅的原理的支配。对于低能(< 1GeV)宇宙射线,太阳自转引起的GCR重现对增强扩散效应更为敏感,导致正负极的27天振幅处于同一水平。而NMs记录的高能(>…
2021-04-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Can Galactic chemical evolution explain the oxygen isotopic variations in the Solar System?
原始陨石中的许多物体具有氧同位素组成,这些氧同位素组成使它们处于一条独特的、与质量无关的分馏线上,在三同位素图上斜率为1。最流行的模型是假设CO的自屏蔽作用产生了富含16 O的CO和贫含16 O的H2O,H2O随后与星际尘埃结合,在太阳星云中形成相对贫含16 O的固体。另一个产生富含16 O的气体和缺乏16 O的固体的不同储层的模型表明,这些储层是由银河系化学演化(GCE)产生的,如果太阳系的尘埃成分比气体成分年轻一些,并且这两种成分都位于O三同位素图中的斜率1线上。我们认为,GCE是不是在太阳系中的氧同位素的质量无关分馏的原因。GCE的情况是矛盾的,在附近的分子云和年轻的恒星天体的18 O/17 O比的观测。当考虑到恒星喷出物在星际介质中的不完全混合效应时,GCE产生斜率线的可能性很小。此外,太阳系尘埃比气体年轻的假设需要不寻常的时间尺度,或者存在理论上预计不会发生的重要星尘成分,而且迄今为止还没有发现。
2012-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the global heliospheric transport of galactic cosmic rays in solar cycles 23 and 24
本研究结合日球层GCR传输3D数值模型与神经网络加速的马尔可夫链蒙特卡洛方法,利用PAMELA和AMS-02在2006至2019年的精确数据,约束了全球传输系数的刚度和时间依赖性,以揭示GCR在太阳调制下的扩散与漂移物理过程。
2023-08-01 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Evidence for a Time Lag in Solar Modulation of Galactic Cosmic Rays
日光层中宇宙射线的太阳调制效应是一种依赖于能量、时间和粒子的现象,它是由扩散、对流、绝热冷却和漂移运动等基本粒子输运过程的组合引起的。利用大量收集的时间分辨宇宙射线数据从最近的空间任务,我们构建了一个简单的预测模型,太阳调制依赖于直接的太阳物理输入:太阳黑子的数量和日光层电流片的倾斜角。在这个框架下,我们提出了宇宙射线质子谱,正电子/电子和反质子/质子的比例和它们的时间依赖性与太阳活动的演变的计算。我们报告的时间滞后$Δ{T}=8.1\pm\,1.2$个月,太阳活动数据和宇宙射线通量的测量在空间,这反映了动态的调制区的形成之间的证据。这一结果使我们能够通过监测太阳活动来提前预测地球附近的宇宙射线通量
2018-07-27 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
The Sun's chemical peculiarity: disentangling Galactic chemical evolution and planetary engulfment in solar twins
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理中心);Tsinghua University(清华大学)
用微分光谱法和贝叶斯框架重新分析79颗近太阳孪生恒星光谱,测试太阳化学特性源于银河系化学演化还是行星吞噬,获元素丰度,区分相关特征,发现太阳化学特性多由前者驱动并找出疑似行星吞噬恒星。
2026-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Galactic disc RR~Lyrae stars in the Solar neighbourhood
利用公开的测光、分光和{ \it Gaia} DR 2天体测量数据,对太阳附近的314颗RR~天琴座星进行了运动学研究,探讨了它们在银河系中的分布。本文报道了在距银河系中心5- 9千秒差距的太阳邻域内的22颗RR~天琴座星的超密度。它们的轨道参数和化学组成表明,这22个变星的运动学和[Fe/H]值与银盘相同,平均金属丰度和切向速度分别为[Fe/H]= $-0.60$ \,dex和$v_θ = 241$ \,km\,s $^{-1}$。从银心球速度分量的分布来看,这22颗盘状的RR~天琴座变星与{ \it Gaia} Sausage({ \it Gaia}-土卫二)不一致,不像近一半的本地RR~天琴座变星。来自文献的化学信息显示,大多数选定的近心峰RR~ Lyrant变星都是$α$贫乏的,这是薄盘中通常更年轻的恒星所共有的属性。使用现有的测光,我们排除了可能的错误分类与已知的经典和异常造父变星。这些RR~天琴座盘星相似的运动学、化学和脉动特性表明它们有着共同的起源。与此相反,我们发现与{ \it Gaia}-Enceladus相关的RR~天琴座星的运动学和化学成分显示出相当大的金属丰度分布在老星族($\sim$ ~ 1\,dex)中。
2020-04-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
27-day Variation of the Three Dimensional Solar Anisotropy of Galactic Cosmic Ray: 1965-2014
研究了1965-2014年三维(3D)银河宇宙线(GCR)各向异性的27天变化的时间评估。根据中子监测器和名古屋μ子望远镜的数据,得到了三维各向异性矢量。我们分析了(1)黄道平面内的二维(2D)GCR各向异性和(2)垂直于黄道平面的南北各向异性的27天变化。研究了2D GCR各向异性的27天变化的时间线,我们证实,在太阳活动的最低时期的平均振幅是极性相关的,因为它是从漂移理论的预期。在负极性时期的振幅是较小的,正如我们以前所示。在1965-2014年的27天变化中,可以看到与太阳周期相关的弱11年变化和与太阳磁周期相关的强22年变化模式。我们发现,27天的变化的GG指数(是南北不对称性的措施)根据太阳周期的变化与11年的周期,是在良好的协议与27天的变化的GCR各向异性的IZMIRAN组计算的组件的At。详细分析了2007-2008年第23周太阳活动极小期和2013-2015年第24周太阳活动极大期。在第24太阳周,利用名古屋望远镜资料计算的GG指数与行星际磁场(IMF)的By分量有很好的相关性,并显示出明显的周期性变化。
2015-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Proton-proton collisional age to order solar wind types
太阳风流的性质是由它的源区和传输效应决定的。与太阳风类型无关,现场测量的太阳风总是受到两者的影响。我们考虑质子-质子碰撞年龄作为1 AU处太阳风的排序参数,并探讨其与Xu & Borovsky(2015)开发的太阳风分类方案的关系。我们用这个来表明,明确的磁场信息是不需要这种太阳风分类。基于这一分类的三种基本太阳风类型涵盖不同的质子-质子碰撞年龄$a_{col,p-p}$方面的制度的观察,我们提出了一个简化的太阳风分类方案,仅基于质子-质子碰撞年龄。由此产生的所谓PAC太阳风分类器是完整的Xu & Borovsky(2015)太阳风分类方案的替代方案,并导致与完整的Xu & Borovsky(2015)方案非常相似的分类。质子-质子碰撞年龄使太阳风有序化。这意味着潜在的内在关系的等离子体属性,特别是质子温度和磁场强度在每个等离子体制度。我们认为,扇区反转等离子体是一个组合,特别缓慢和密集的太阳风和大多数流相互作用的边界。大多数太阳风参数(例如,磁场强度B和氧电荷状态比$n_{O^{7+}}$ / $n_{O^{6+}}$)随太阳活动周期而变化。因此,所有基于阈值的太阳风分类方案也需要适应太阳活动周期。
2020-03-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Contributions of supernovae type II & Ib/c to the galactic chemical evolution
超新星SN II和Ib/c在星系化学演化过程中对稳定核素的清单做出了重要的恒星核合成贡献。一个案例研究是在这里进行的帮助下,最近开发的数值模拟的银河系的化学演化在太阳附近的了解的贡献SN II和Ib/C的恒星核合成产量的比较,在该领域的两个领先的团体。这些恒星核合成产额在处理恒星演化和核合成方面有所不同。银河系化学演化的公式是在最近修订的太阳金属丰度为0.014的情况下发展起来的。此外,最近的核合成产额的恒星模型的基础上修订的太阳金属丰度也被使用。分析表明,它可能是难以解释的自洽的方式与元素的演化趋势在银河系的时间尺度上的任何单一采用的恒星核合成模型的SN II和Ib/c的各种功能。
2014-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic Chemical Evolution and the Oxygen Isotopic Composition of the Solar System
我们回顾目前的观测和理论限制银河系的氧同位素的化学演化(GCE),以探讨是否GCE起着解释较低的17 O/18 O比的太阳,相对于当今的星际介质,或在太阳系中存在不同的16 O-丰富和16 O-穷人水库的作用。虽然17 O和18 O的产生都与母星的金属丰度有关,但17 O最有可能产生于比产生18 O的恒星演化时间更长的恒星。因此,17 O/18 O的比例不需要随着时间的推移而保持恒定,这与GCE的先入之见和最简单的模型相反。ISM中δ 17 O和δ 18 O之间明显的线性、斜率为1的相关性不一定反映O同位素梯度,任何斜率为1的银河系中心梯度也不一定与时间演化相对应。相反,增加17 O/18 O是一致的,既与分子云的观测数据和太阳前颗粒的成分建模。在过去的几个Gyr中,恒星形成的速率已经减速,或者在太阳诞生前不久发生了一个恒星形成的增强期(“星暴”),这些模型可以解释太阳-ISM O-同位素的差异,而不需要将超新星喷出物局部输入到原太阳云中。“宇宙化学记忆”模型中,星际尘埃的平均年龄比星际气体的年龄大,预测原始太阳系固体相对于太阳应该富含16 O,这与观测结果相矛盾。然而,如果太阳系在星暴后不久形成,那么大质量恒星的富16 O贡献可能会导致贫16 O固体和富16 O的大块太阳,这与CO的光化学自屏蔽的流行场景无关。
2012-07-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Galactic cosmic ray intensity at the evolving Earth and young exoplanets
宇宙射线可能有助于地球上生命的开始。在这里,我们调查的银河宇宙射线光谱在地球上的年龄$t = 0.6-6.0\,$ Gyr的演变。我们使用一个1D宇宙线输运模型和一个1.5D恒星风模型来推导太阳型恒星风的演化特性。在$t=1\,$ Gyr,大约在地球上生命被认为已经开始的时候,我们发现$\sim$ GeV银河宇宙射线的强度将比现在的值小$\sim10$倍。在较低的动能下,银河宇宙线调制会更加严重。更一般地说,我们发现,低能量银河宇宙射线的差异强度在年轻的年龄减少,很好地描述了一个破碎的幂律太阳自转速率。给出了不同年龄银河系宇宙线在地球轨道上的谱的解析公式。我们的模型也适用于其他太阳型恒星的系外行星在不同半径的轨道。具体来说,我们使用我们的银河系宇宙射线光谱在20 $\,$天文单位的$t=600\,$ Myr估计宇宙射线在HR $\,$ 2562 b,一个直接成像的系外行星轨道的年轻的太阳型恒星的大气中的渗透。我们发现大多数粒子$<0.1$ GeV在压力$\gtrsim10^{-5}\,$ bar下衰减,因此不能到达低于$\sim100\,$ km的高度。在观测上限制温暖的木星大气层中的银河宇宙射线光谱,反过来又有助于限制到达年轻的类地系外行星的宇宙射线通量。
2020-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can the solar atmosphere generate very high energy cosmic rays?
本文研究太阳大气能否产生甚高能宇宙射线,通过共振波-波相互作用加速耀斑电子,理论上可达到银河宇宙射线能量。
2025-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Open star clusters and Galactic structure
为了了解银河系的结构,我们进行了统计分析的各种集群参数的分布的基础上,几乎完整的银河系疏散星团尚未可用的样本。MWSC星表中给出的大量疏散星团的几何和物理特征被用来研究银河系中星团的空间分布,并确定标度高度、太阳偏移、局部质量密度和太阳邻域红化物质的分布。我们还探讨了银河系疏散星团的质量-半径和质量-年龄关系。我们发现星系团样本的选择对星系盘参数的估计有很大的影响。
2018-06-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the metallicity dependance of the [Y/Mg] - age relation for solar type stars
最近对太阳附近的太阳孪晶的几项研究表明,各种元素丰度和年龄之间存在密切的相关性,特别是[Y/Mg]。如果这种关系对于其他类型的恒星以及银河系中的其他地方都是真实有效的,那么它将提供一个非常强大的工具来推导恒星的年龄,而不需要非常精确地确定它们的质量(演化阶段)。如果恒星参数有相对较大的误差,该方法也可能有效。在最近的文献中提出的研究跨越[Fe/H]的窄范围。通过对[Fe/H]变化范围较大的太阳邻域矮星样本的研究,发现[Y/Mg]与年龄的关系取决于恒星的[Fe/H]。因此,[Y/Mg] -年龄关系似乎是太阳类似物所独有的。
2016-10-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ages and masses of million Galactic disk main sequence turn-off and sub-giant stars from the LAMOST Galactic spectroscopic surveys
我们目前的估计恒星年龄和质量的0.93万银河系盘主序星关闭和次巨星从LAMOST银河光谱巡天。利用LAMOST光谱推导出的有效温度$T_{\rm eff}$、绝对星等${\rm M}_V$、金属丰度[Fe/H]和$α$ -元素与铁丰度比[ $α$ /Fe],通过贝叶斯算法与恒星等时线匹配确定年龄和质量。广泛的检查表明年龄和质量估计是可靠的。整个样本星的年龄估计的中位误差为34%,年龄大于2 ',Gyr的恒星中有一半的年龄不确定度仅为20- 30%,整个样本星的质量估计的中位误差为$\sim8$ %,巨大的数据集表明恒星年龄、[Fe/H]([ $α$ /H])和[ $α$ /Fe]之间有良好的相关性。特别地,在年龄-[ $α$ /Fe]和年龄-[Fe/H]([ $α$ /H])空间中都显示出双序列特征。在[Fe/H]-[ $α$ /Fe]空间中,8- 10,Gyr的恒星同时具有薄盘和厚盘序列,而年轻(年老)的恒星仅具有薄(厚)盘序列,表明薄盘在8- 10,Gyr前开始突出,而厚盘在8,Gyr前形成较早并几乎熄灭.恒星年龄在星盘上呈现正的垂直梯度和负的径向梯度,$R\gtrsim$ 1,9,kpc的外盘在恒星年龄分布上表现出强烈的耀斑.
2017-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
New constraints on the chemical evolution of the solar neighbourhood and Galactic disc(s). Improved astrophysical parameters for the Geneva-Copenhagen Survey
我们提出了一个重新分析的日内瓦-哥本哈根调查,它受益于红外通量方法,以提高导出的恒星有效温度的准确性,并使用后者建立一个一致的和改进的金属丰度尺度。金属丰度在高分辨率光谱仪上进行了校准,并与四个疏散星团和一个移动集团进行了检查,显示出良好的一致性。新的温度和金属丰度尺度提供了一个更好的匹配理论等时线,这是用于恒星年龄的贝叶斯分析。相对于以前的分析,我们的恒星平均热100 K和0.1德克斯更多的金属丰富,移动周围的太阳值的金属丰度分布函数的峰值。从斯特龙格伦测光,我们能够获得第一次代理的α元素,这使我们能够执行一个尝试性的解剖化学薄和厚盘。我们发现后者的证据是由一个老的,温和的,但系统的α增强人口,延伸到超级太阳金属丰度,与光谱研究一致。我们的修订提供了最大的现有的运动学无偏样本的太阳附近,包含完整的信息,运动学,金属丰度,和年龄,从而提供了更好的约束有关的物理过程中建立的银河系盘,使太阳在银河系的背景下,更好地了解。
2011-06-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Charting nearby stellar systems: The intensity of Galactic cosmic rays for a sample of solar-type stars
宇宙射线可以穿透行星大气,推动生命前分子的形成,这对生命的起源很重要。我们计算了银河系宇宙线通量的可居住区附近的五个,研究充分的太阳型恒星和在轨道上的2个已知的系外行星。我们使用一个结合了1.5维星风和1维宇宙线输运的模型来模拟银河系宇宙射线通过星风的传播。我们发现天鹅座61 A的宜居带具有与当今地球值相当的银河宇宙线通量。对于其他四个系统($ε$ Eri,$ε$ Ind,$ξ$ Boo B和$π^1$ UMa),通量的数量级小于地球值。因此,任何尚未被发现的类地行星在其宜居带内受到的辐射剂量都不太可能高于地球。$ε\,$ Ind $\,$ b是一颗类似彗星的行星,轨道为$\sim$ 11 au,接收到的银河宇宙射线通量比地球高。我们发现,银河系宇宙射线的抑制是由扩散或平流占主导地位的影响,在GeV的能量和距离,风已经达到它的终极速度。对于平流主导的风($\sim$年轻的系统),改变天体层的大小影响抑制显着。对于扩散主导的系统($\sim$较老的系统),天体层的大小,因此ISM属性的知识,不是很重要。这减少了银河宇宙线通量的不确定性,在可居住区的扩散为主的系统。一个系统是平流主导还是扩散主导可以从恒星风的性质来确定。
2021-09-22 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
The role of radial migration on tracing lithium evolution in the Galactic disk
利用计算得到的引导中心半径$R_{guiding}$和诞生半径$R_{birth}$,我们基于A(Li)vs. [Fe/H]图的上包络,研究了径向迁移在描述银河系盘中锂演化中的作用.使用迁移距离,我们发现,在太阳附近的恒星诞生在银河系盘的不同位置,并不能解释所有的模型在太阳附近的化学演化。发现A(Li)vs. [Fe/H]图的上包络线随$R_{birth}$的变化而显著变化,这解释了超富金属(SMR)星的Li减少的原因,因为它们是非年轻的星,出生于内盘。$R_{birth}$平面的上包络与Grisoni等人的$R_{birth} = 7 - 12$ kpc化学演化模型非常吻合,在此之外的年轻恒星通常缺乏足够的时间迁移到太阳附近。对于诞生于太阳附近的恒星,年轻的疏散星团和年龄为$<$ 3 Gyr的场星的上包层与理论预测符合得很好。我们发现,使用年龄小于3 Gyr的恒星的计算是必要的,以获得一个未耗尽的锂上信封,和太阳年龄(约4.5 Gyr)的恒星已经耗尽约0.3德克斯从原始值的基础上的化学演化模型Grisoni等人。
2023-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic Phylogenetics
系统发生学是进化生物学中广泛使用的概念。它是通过构建代表分支模式和序列的树来重建进化历史。这些树代表着共享的历史,我们的意图是将这种方法应用于银河系历史的分析。在银河系考古学中,共享环境是恒星形成的星际介质,并为作为方法论工具的树构建提供了基础。使用太阳型恒星的元素丰度作为DNA的替代,我们在Jofre等人2017年建立了这样一个进化树来研究太阳邻域的化学演化。在本文中,我们总结了这些结果并讨论了未来的前景。
2017-09-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Solar Twin Planet Search: The age - chromospheric activity relation
众所周知,太阳型恒星的磁活动随着年龄的增长而减少,但在文献中广泛争论是否有一个平稳的下降,或者是否有一个早期的急剧下降,直到1-2 Gyr,然后是一个相对不活跃的恒定阶段。我们重新审视了活动年龄的关系,使用时间序列观测的大样本的太阳双胞胎的精确等时年龄和其他重要的物理参数已经确定。我们测量的Ca II H和K的活动指数使用9000 HARPS光谱的82个太阳双胞胎。在HARPS观测所涵盖的太阳磁周期23 $-$ 24期间,我们测量到的平均太阳活动为$S_{\rm MW}$ = 0.1712 $\pm$ 0.0017,我们还推断出周期10 $-$ 24的平均值为$S_{\rm MW}$ = 0.1694 $\pm$ 0.0025,这是基于S指数与太阳黑子数的相关性。此外,还发现了太阳孪星活动水平的平均值与色散之间的简单关系,这使我们能够预测恒星变率对年龄-活动图的影响,从而估计由同样现象引起的色球年龄不确定度。年龄-活动的关系仍然是统计上显着的年龄约6 $-$ 7 Gyr,在协议与以前的作品使用疏散星团和领域的明星与精确的年龄。我们的研究证实,Ca II H \& K线仍然是一个有用的色球演化示踪剂,直到恒星达到至少6 $-$ 7 Gyr的年龄。我们发现了一个证据,对于最均匀的老恒星,色球活动指数似乎继续减少后,太阳年龄接近年底的主序星。我们的研究结果表明,一个显着的一部分,观察到的…
2018-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A revised comparison of distant and nearby solar twins
本文比较了千秒差距尺度与太阳100 pc内的太阳孪生星,发现二者速度分布和基本参数高度相似,但远距样本银纬略高、更靠近银心且可能显著更年老。
2023-05-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Age and mass of solar twins constrained by lithium abundance
我们分析了太阳双星HIP 55459、HIP 79672、HIP 56948、HIP 73815和HIP 100963的非标准混合历史,以尽可能精确地确定它们的质量和年龄。我们计算了一个网格的演化模型与非标准混合在几个金属丰度与图卢兹-日内瓦代码的恒星质量范围内,假设Teff的误差条+-50 K。我们选择的演化模型,准确地再现了观察到的低锂丰度太阳双胞胎。我们的最佳拟合模型为每个太阳双胞胎提供了一个质量和年龄的解决方案,由他们的锂含量和Teff测定的约束。HIP 56948是目前最有可能的太阳双星候选者,我们的分析推断质量为0.994 +-0.004 Msun,年龄为4.71 +-1.39 Gyr。非标准混合需要解释太阳孪晶中观察到的低Li丰度。由于太阳孪晶中的额外混合而导致的Li耗尽强烈地依赖于质量。精确的锂丰度测量和非标准模型提供了关于年龄和质量的更精确的信息,比单独使用经典方法更可靠。
2009-05-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Super-Solar Metallicity Stars in the Galactic Center Nuclear Star Cluster: Unusual Sc, V, and Y Abundances
我们提出了自适应光学辅助近红外高光谱分辨率观测晚型巨星在银河系的核星团。这些恒星的金属丰度和元素丰度测量为我们提供了一个了解核星团形成和演化的机会。此外,它们与超大质量黑洞($\sim 0.5$ pc)的接近为在这种极端环境下的恒星形成和化学富集提供了独特的探测。我们观察到两颗恒星被中等光谱分辨率的观测确定为可能具有非常高的金属丰度。我们使用光谱模板拟合与PHOENIX网格和贝叶斯推断,同时约束的整体金属丰度,[M/H],α-元素丰度[ $α$ /Fe],有效温度和表面重力的这些恒星。我们发现其中一颗恒星的金属丰度非常高([M/H] $> 0.6$),另一颗略高于太阳的金属丰度。银河系中心的两颗恒星都有来自钪(Sc)、钒(V)和钇(Y)的谱线,这些谱线比凤凰网格所允许的要强得多。我们发现,使用光谱合成代码光谱容易,[Sc/Fe]可能是一个数量级以上的太阳能。为了进行比较,我们还在已知的最高金属丰度簇([M/H] $\sim 0.4$)NGC 6791中观察到经验校准物。校准星和银河系中心星之间的大多数谱线都匹配得很好,除了Sc、V和Y,这证实了它们在这些恒星中的丰度一定非常高。这些不寻常的丰度可能是核星团的独特特征,为测试该区域的化学浓缩模型提供了机会。
2018-03-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Galactic-scale gas wave in the Solar Neighborhood
在过去的150年里,当地星际介质(ISM)的主流观点是基于一个被称为古尔德带的特殊性,这是一个由年轻恒星、气体和尘埃组成的膨胀环,向银河平面倾斜约20 $^\circ$。尽管如此,局部气体云之间的物理关系实际上仍然是未知的,因为云的距离精度与它们的大小相同或更大。随着大型测光测量和盖亚卫星天体测量测量的出现,这种情况发生了变化。在这里,我们报告的3-D结构的所有本地云复合体。我们在太阳附近发现了一个狭窄而连贯的2.7 kpc致密气体排列,其中包含许多被认为与古尔德带有关的云。这一发现与认为这些云是环的一部分的观点不一致,对古尔德带模型提出了质疑。新的结构包括附近的大部分恒星形成区,长宽比约为1:20,含有约300万太阳质量的气体。值得注意的是,新的结构似乎是起伏的,其三维分布是很好地描述了阻尼正弦波的平面上的银河系,平均周期约为2千秒差距,最大振幅约为160秒差距。我们的研究结果代表了第一步的本地气体分布和银河系结构的修订,并提供了一个新的,更广泛的背景下,研究转化为恒星的分子气体。
2020-01-23 astro-ph.GA astro-ph.SR