Investigation of Phase Shift and Travel Time of Acoustic Waves in the Lower Solar Atmosphere Using Multi-Height Velocities
本文利用多高度速度观测研究太阳低层大气中低频声波的相位移动与传播时间,发现其具有非倏逝性质并持续至光球层-色球层界面,同时揭示高频声波的向下传播现象。
2024-06-28 astro-ph.SR
Polarimetry of cool atmospheres: From the Sun to exoplanets
本文回顾了Berdyugina等人(2000年)以来十年来为探索冷天体物理介质中的磁性而开发的新工具,并建立了分子光谱偏振测量的新领域。它最直接适用于太阳、冷恒星、亚恒星物体、行星和其他小天体以及星际和星周物质。它已接近成为一个成熟的领域,拥有发达的理论工具,有望揭示更冷环境中磁结构的新见解。在这里,我试图对文献进行广泛的描述,并提出一些最近令人兴奋的结果。特别是,在我的程序审查太阳极化研讨会3,我讨论了分子磁诊断的进展,这是基于大约十几个双原子分子与各种电子跃迁和状态的建模,包括最具挑战性的- FeH。应用范围从太阳黑子到恒星黑子,小规模和湍流的太阳磁场,红矮星和白矮星,以及副产品,如原行星盘和系外行星的偏振测量。
2010-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Stratification of the elements in the atmospheres of blue horizontal-branch stars
蓝色水平分支(BHB)恒星的$T_{\rm eff}$大约大于11500 K显示出几个观测异常。在球状星团中,它们表现出较低的旋转速度、丰度异常(与星团丰度相比)、光度跳跃和间隙以及低于正则模型预测的光谱重力。人们普遍认为,这些恒星的低旋转速度允许原子在其大气中有效扩散,从而导致观察到的异常。最近在几颗BHB恒星中探测到的铁(和其他一些化学元素)的垂直分层与这一框架一致。在本文中,改进的模型大气,包括垂直分层的元素被应用到BHB星,以验证他们是否可以解释他们的观测异常。理论模型大气的结果与观测到的球状星团中BHB星的光度跳跃和光度间隙是一致的。结果表明,理论模型中的铁层结与观测结果有相似的趋势。我们的研究结果还表明,光谱重力,而使用化学均匀的模型大气,以适应观测被低估。这些结果大大加强了这样的信念,即原子扩散是负责这些BHB星异常。
2010-07-22 astro-ph.SR
Non-zero phase-shifts of acoustic waves in the lower solar atmosphere measured from realistic simulations and their role in local helioseismology
本研究通过模拟辐射对流大气并合成Fe I 6173.3埃谱线计算相移,验证了低层太阳大气倏逝声波的非零相移现象,揭示非绝热性的额外贡献及中心-边缘变化规律,助力理解日震学相关效应的物理成因。
2023-04-04 astro-ph.SR
Effects on vsini determinations of O stars from 3D model atmospheres with high turbulent velocities
KU Leuven(鲁汶大学)
本文研究了在高湍流速度下,通过光球光谱确定O星自转速度vsini的可靠性,指出当vsini大于宏观湍流速度v_mac时,傅里叶变换方法给出合理结果,但当vsini小于v_mac时方法不可靠,同时发现仅能通过标准光谱方法约束vsini和v_mac的和。
2026-05-20 astro-ph.SR
Rotation, magnetism, and metallicity of M dwarf systems
近M-矮双星和更高的倍数允许调查的旋转演化和平均磁通量不受分散的倾角和年龄,因为组件的自旋轴的方向是最有可能平行和个别系统是coeval。由早期(M0.0 - M4.0)和晚期(M4.0 - M8.0)型组成的系统提供了研究部分对流星和完全对流星之间自转和磁性差异的可能性。我们已经选择了10个最近的dM系统,以确定旋转速度和平均磁场强度的基础上,光谱分析的FeH线的Wing-Ford转换在1 $μ$ m的VLT/CRIRES观察。我们还研究了我们的光谱模型关于大气参数,包括金属丰度的质量。使用分子塞曼文库(MZL)的修改版本来计算FeH系的Landé g因子。用Synmast代码进行磁谱合成。我们证实了先前报道的发现,即质量较小的M矮星的制动效果不如早期类型的物体。在四个系统(GJ 852、GJ 234、LP 717-36、GJ 3322)的初级和三重系统GJ 852的次级中检测到强表面磁场。我们还证实了在GJ 2005的原星系中存在2 kG的强磁场.用$\vsini>10$ \kms无法精确测定快速旋转恒星的磁场。对于慢旋转和中等旋转的恒星,我们发现表面磁场强度随着旋转速度$\vsini$而增加,这与研究场星的其他结果是一致的。
2011-08-17 astro-ph.SR
EXOPLINES: Molecular Absorption Cross-Section Database for Brown Dwarf and Giant Exoplanet Atmospheres
恒星、亚恒星和行星大气模型都对输入不透明度高度敏感。各种最先进的恒星/行星模型之间的世代差异主要是因为不完整和过时的原子/分子线列表。在这里,我们提出了一个数据库的预先计算的吸收截面的所有同位素的关键大气分子相关的晚型恒星,棕矮星,和行星大气:MgH,AlH,CaH,TiH,CrH,FeH,SiO,TiO,VO和H2O。计算的不透明度的压力和温度范围在10 $^{-6}$-3000巴和75- 4000 K之间,在可能的情况下,它们的光谱范围在0.25-$μ$ m之间。对于没有压力加宽数据的情况,我们使用碰撞理论来弥合差距。我们还探讨了在超热木星和M-矮星大气的背景下,从不同的线列表计算的吸收截面的影响。使用1-D自洽的辐射-对流热化学平衡模型,我们报告显着的变化,在理论光谱和温度分布的亚恒星大气。与2000 K代表性的超热木星,我们报告的变化高达320和80 ppm的透射和热发射光谱,分别。对于一个3000 K的M-矮星,我们发现的差异高达125 $\%$的光谱。我们发现,最显着的差异出现由于TiO线列表的选择,主要低于1 $μ$ m。总之,我们提出了(1)一个预先计算的分子吸收截面数据库,(2)量化由于线列表差异而在表征亚恒星/系外行星大气时出现的偏差,因此突出了正确和完整的不透明度对于最终应用于高精度光谱学和光度学的重要性。
2021-04-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improving 1D stellar atmosphere models with insights from multi-dimensional simulations II. 1D versus 3D hydrodynamically consistent model comparison for WR stars
本研究对比了 cWR 星的多维平均模型与一维流体动力学一致模型 PoWR$^{HD}$,发现一维模型能较好重现三维密度和速度结构,在调整参数后两者可得出一致的恒星参数。
2025-05-22 astro-ph.SR
Pulsation-induced atmospheric dynamics in M-type AGB stars. Effects on wind properties, photometric variations and near-IR CO line profiles
渐近巨星分支(AGB)恒星的风驱动通常被认为是一个两步过程。首先,恒星大气中的物质被恒星脉动引起的冲击波悬浮,其次,这些物质被尘埃上的辐射压力加速,导致风。在动力学大气和风模型中,恒星脉动的影响通常是通过一个简单的内边界公式来模拟的。我们测试的M型AGB恒星的动力学模型的样本,我们保持恒星参数固定的值的一个典型的米拉变量的特征,但不同的内边界条件。目的是评估对由此产生的大气结构和风特性的影响。模型的结果进行了比较,观察到的质量损失率和风速,测光,径向速度曲线,并从一维径向脉动模型的结果。动力学大气模式的计算,使用DARWIN代码的光球速度和光度变化的不同组合。通过引入恒星表面的最大膨胀和光度之间的偏移和/或通过使用光度变化的非对称形状来改变内边界。与观测结果相比,得出真实风速和质量损失率的模型也产生了真实的光度变化。为了使模型也能再现Mira星的特征径向速度曲线(来自CO $Δv = 3$线),必须在光度和径向变化的最大值之间引入0.2的总相移。我们发现,一组模型与不同的边界条件(29个模型,包括模型与标准边界条件)的结果在现实的速度和质量损失率,并在光度变化。
2017-06-26 astro-ph.SR
Extended atmosphere of the yellow hypergiant V509 Cas in 1996-2018
利用1996-2018年在R $\ge$ 60 000的6米望远镜上对黄超巨星V509 Cas进行的光谱监测数据,详细研究了它在扩展大气各层的运动学状态。没有发现伴星存在的迹象。在金属离子的允许和禁止发射上测量的径向速度的一致性,以及它们严格的时间稳定性,使我们选择恒星的系统速度Vsys= $-63$ km/s。在星周介质中形成的禁戒[NII]发射的位置是严格稳定的,并且相对于金属离子发射系统地移动了$-6$ km/s。在1996年的观测之后,得出了[NII]发射半宽度和强度(谱线变得更窄和更强)变化的结论,这些参数在随后的22年观测中没有变化。从短波Fe Ⅱ(42)吸收分量测得的速度位于Vr= $-$(84 $÷$ 87)km/s的窄区间内,这表明大气上层膨胀的稳定性。超巨星的整体大气层是稳定的,不包括靠近光球的层。由强金属离子吸收核的位置确定的Vr= $-$(52 $÷$ 71)km/s范围内的速度变率,可能是形成这种类型谱线的深大气层中脉动的表现。
2019-01-24 astro-ph.SR
The ESO SupJup Survey VII: Clouds and line asymmetries in CRIRES$^+$ J-band spectra of the Luhman 16 binary
本研究利用CRIRES$^+$对Luhman 16双星进行J波段高分辨率光谱观测,通过大气反演探测到多种分子与原子,分析了谱线不对称性及云层分布,支持了L-T过渡期褐矮星云层消散假说。
2025-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A parameter study for modeling MgII h and k emission during solar flares
太阳耀斑显示出极不寻常的光谱,其中太阳大气的热力学条件被编码。目前的模型无法完全再现光谱耀斑观测,特别是单峰的MgII h和k线的光谱轮廓。我们的目标是通过辐射转移计算来理解耀斑中色球和光学厚Mg Ⅱ h和k线的形成。我们采用辐射流体动力学程序RADYN模拟得到的耀斑大气作为RH程序辐射转移模拟的输入。通过迭代地改变这个模型的大气和不同的热力学参数,如温度,电子密度,和速度,我们研究它们对出射强度谱的影响。我们可以重现典型的单峰MgII h和k耀斑的光谱形状和它们的近似强度比的下属MgII线通过增加密度,温度或速度在线核心形成的高度范围。此外,通过结合未解决的上升流和下降流高达~250公里/秒内的一个分辨率的元素,我们也再现了广泛扩大线翼。虽然我们不能明确地确定哪种机制在耀斑中占主导地位,但未来的建模工作应该调查未解决的组件,额外的热耗散,更大的速度和更高的密度,并结合多条谱线的分析。
2017-04-19 astro-ph.SR
Fourier analysis of Fe I lines in the spectra of the Sun, α Centauri A, Procyon, Arcturus, and Canopus
我们用200000分辨率的Fe I谱线剖面的光谱观测来确定太阳作为恒星时,α Cen A、南河三(α CMi)、大角星(α Boo)和老人星(α Car)大气中的微观和宏观湍流速度。各向同性的微观湍流速度(V_mi)和径向-切向宏观湍流速度(V_ma,RT)被认为是除老人星外所有恒星大气中速度场的一个相当合适的近似。太阳作为恒星时的平均速度V_mi和V_ma,RT分别为0.8 ± 0.1和2.6 ± 0.3 km/s,α Cen A分别为0.8 ± 0.2和2.9 ± 0.4 km/s,南河三分别为0.8 ± 0.3和5.9 ± 0.2 km/s,大角星为1.0 +/- 0.2和4.6 +/- 0.3 km/s。老人星大气中的速度场可用微湍流的径向-切向各向异性分布(Vmi,RT = 2.1 km/s)和宏观湍流的各向异性分布(Vma,rad = 17 ± 2 km/s,Vma,tan = 1.3 ± 1.0 km/s)来描述。通过对Fe I三条谱线的展宽和形状的傅里叶分析,我们得到老人星的自转速度V_esini = 3.5 ± 0.2 km/s。
2010-04-20 astro-ph.SR
Line formation in AGB atmospheres including velocity effects. Molecular line profile variations of long period variables
演化的红巨星的大气层受到恒星内部脉动和恒星风的影响。由此产生的复杂的速度场严重影响在近红外光谱中观察到的分子线轮廓。借助于模型计算,着重研究了AGB大气中复杂谱线的形成过程,重点讨论了速度效应。此外,我们的目标是大气模型,能够定量再现线轮廓变化中发现的脉动晚型巨星的光谱。在化学平衡和LTE的假设下,通过求解包括速度效应在内的球形几何中的辐射转移,使用描述脉动增强的沙尘驱动风的模型来计算合成光谱。径向速度来自多普勒频移合成线剖面提供的气体速度的光谱特征的线形成区域的信息。在动力学模型的基础上,我们详细研究了AGB光谱中的各种分子特征起源于非常扩展的大气的不同几何深度的发现。我们表明,该模型能够定量再现的特征线轮廓的变化线采样深光球。典型的LPV的全球速度场也逼真地再现。关于其他模拟结果的差异可能的原因进行了概述。此外,我们提出了一个模型,显示CO dv=3线轮廓的变化与观测到的光谱的SRVs和讨论,在这些对象中的非发生线加倍可能是由于密度效应。我们的线轮廓建模的结果是另一个迹象表明,这里研究的动态模型正在接近一个现实的代表性外层的AGB星。
2010-02-09 astro-ph.SR
Plasma motions and non-thermal line broadening in flaring twisted coronal loops
对不同温度敏感的日冕极紫外谱线的观测提供了一个机会,以评估燃烧大气中的热结构和流动。这可用于估计热能和动能之间的分配。我们的目标是模拟大尺度(50- 10000公里)的速度分布,以解释不同光谱EUV线的非热加宽。所开发的模型使我们能够了解所观察到的谱线的位移和加宽的起源,并将这些特征与燃烧大气中的特定物理效应联系起来。本文用理想MHD方法导出了分层大气中的扭曲磁通管位形。这些磁通管的演变,随后使用电阻MHD,与异常电阻率取决于当地的密度和温度。该模型还考虑了热传导和辐射损失。该模型使我们能够评估平均速度和速度分散,这将被解释为“非热”速度的观测,在不同的温度下的模型的不同部分。我们的模型显示定性和定量的协议与观察。视线(LOS)速度分散表现出与温度的实质性相关性,从约1 MK附近的20-30 km/s增加到约10-20 MK附近的200-400 km/s。平均LOS速度也与速度色散相关,尽管与观测结果相比,它们表现出非常强的散射。我们还注意到,近足点的速度分散在整个磁场系统低于沿场。我们的结论是,流速,速度分散和温度之间的相关性很可能表明,相同的加热机制是负责加热等离子体,其湍流和膨胀/蒸发。
2016-02-01 astro-ph.SR
Physical Properties of Young Brown Dwarfs and Very Low-Mass Stars Inferred from High-Resolution Model Spectra
通过比较近红外光谱与大气模型,我们推断的有效温度,表面重力,投影旋转速度,径向速度为21个极低质量恒星和棕矮星。唯一的样本由来自M6-M9的光谱类型的两个序列组成,一个是500万至1000万年的天体,另一个是> 1Gyr场的天体。第三个序列仅由~M6天体组成,年龄范围为<1 Myr to >1 Gyr。用凯克II望远镜上的NIRSPEC在J波段获得了中等分辨率(R~ 2,000)和高分辨率(R~ 20,000)的光谱。合成光谱是由PHOENIX模型大气代码计算的大气结构生成的。使用多维最小二乘拟合和蒙特卡罗例程,我们确定最适合的模型参数为每个观察到的光谱,并注意哪些光谱区域提供一致的结果。我们确定成功的复制所观察到的功能的大气模型,包括压力扩大KI线,并调查模型中的不足之处,特别是缺少FeH不透明度,这将需要加以解决,以扩大我们的分析,以冷却器对象。估计了使用中分辨率和高分辨率近红外光谱可以获得的每个参数的精度,并讨论了对未来极低质量恒星和褐矮星研究的影响。
2009-11-19 astro-ph.SR
Non-LTE models for synthetic spectra of type Ia supernovae. IV. A modified Feautrier scheme for opacity-sampled pseudo-continua at high expansion velocities and application to synthetic SN Ia spectra
上下文Ia型超新星(SN Ia)已经成为一种非常宝贵的宇宙学工具,因为它们异常的亮度使它们即使在非常远的距离(红移约为z~1)也可以观测到。要研究本地和遥远的Ia超新星之间可能存在的系统差异,需要详细的模型,这些模型的合成光谱可以与观测结果进行比较,其中辐射转移的解是一个关键因素。一种常用的方法是Feautrier方案,它通常非常稳健,但在某些条件下可能会产生错误的结果,这些条件经常发生在超新星喷出物的建模中,甚至在热恒星的辐射驱动膨胀大气中。方法.我们使用一个复杂的模型大气代码,考虑到非LTE效应和高速梯度,强烈影响物理的超新星Ia大气在所有波长模拟形成超新星Ia光谱的数千强谱线的复杂相互作用的“伪连续”完全由这些多普勒频移线本身。我们专注于在这些条件下的Feautrier计划的行为的调查。结果Ia超新星的合成光谱是计算机模型的复杂产物,它复制了许多决定喷出物中物质和辐射条件的物理过程,受到线主导的不透明度和源函数的大空间跳跃的影响,即使是成熟的方法的应用也可能存在某些缺陷。我们分析的条件,可以导致传统的程序崩溃,我们推导出Feautrier辐射转移求解器的修改后的描述,在给定的情况下,产生更准确的结果。
2013-07-11 astro-ph.SR
Emergence of granular-sized magnetic bubbles through the solar atmosphere: I. Spectropolarimetric observations and simulations
我们研究了2009年7月发生在NOAA 11024中的颗粒大小的磁通量出现事件。这些观测是用瑞典1米太阳望远镜上的CRISP分光偏振仪进行的,空间分辨率为0.14”。同时全斯托克斯观测的两个光球Fe I线在630.2 nm和色球Ca II 854.2 nm线,使我们能够详细描述整个太阳大气的出现过程。我们在这里报告的3D半球形气泡事件,而不是简单的磁足点,我们观察到复杂的半圆形脚跨越几个颗粒。在这些事件中最具特征的签名是在Ca II 854.2 nm线的翅膀上拍摄的滤光片中观察到一个黑暗的气泡。我们可以推断气泡是如何通过太阳大气层上升的,因为我们看到它从Ca II 854.2 nm的翅膀发展到核心。在光球层中,磁泡的平均向上多普勒速度为2 km/s。在大约3.5分钟内,它将行进约1100公里到达色球层中部,这意味着平均上升速度为5.2公里/秒。为了帮助解释的意见,我们进行了三维数值模拟的演变的水平,无扭曲的磁通量片注入对流区,使用彩虹代码。计算区域从对流层上部到日冕下部。在模拟的色球层中,上升的通量片产生一个大的、冷的、磁化的气泡。我们将这个气泡与观测到的气泡进行比较,发现非常一致,包括光球层和色球层中类似的场强和速度信号,温度赤字,上升速度,膨胀速度和寿命。
2013-12-19 astro-ph.SR
Tomography of cool giant and supergiant star atmospheres. I. Validation of the method
冷巨星和超巨星大气的特征是由对流和脉动过程产生的复杂速度场,这一点尚未完全了解。速度场影响谱线的形成,因此包含恒星大气动力学的信息。层析成像的方法允许恢复的速度场的分量的分布投影在视线上在不同的光学深度在恒星大气中。对谱线凹陷的贡献函数的计算旨在正确地识别谱线的形成深度,以便构造探测在不同光学深度处形成的谱线的数字掩模。层析成像方法应用于一维模型大气和现实的三维辐射流体动力学模拟与CO5BOLD进行,以比较它们的谱线形成深度和速度场。在1D模型大气中,每条谱线形成于有限的光学深度范围内。另一方面,在3D模拟中,主要由于温度和密度的不均匀性,线形成深度在大气中分散。对比三维合成谱与三维模拟速度的CCF剖面表明,层析成像方法正确地恢复了大气视线上速度分量的分布。
2017-12-01 astro-ph.SR
Pure-hydrogen 3D model atmospheres of cool white dwarfs
本文给出了DA白矮星表面重力log g = 8,有效温度6000 ~ 13000 K的纯氢CO_5 BOLD三维模型大气序列。我们发现,对流特性,如流速,特征颗粒尺寸和强度对比度的颗粒图案,在此范围内显着变化。我们证明,这些三维模拟是不敏感的数值参数不同的一维结构,在很大程度上取决于混合长度参数。我们的结论是,三维光谱可以直接用于DA白矮星的光谱分析。我们证实了一个早期的初步研究的结果,三维模型光谱提供了一个更好的表征质量分布的白矮星和1D混合长度理论的缺点是负责虚假的高log g冷白矮星的测定。特别是,一维理论无法解释高层大气对流过冲的冷却效应。
2013-02-08 astro-ph.SR
On the Formation Height of the SDO/HMI Fe 6173 Doppler Signal
太阳动力学天文台(SDO)上的日震磁成像仪(HMI)是为研究太阳光球层的振荡和磁场而设计的。它在6173 ° C的Fe I吸收线上观测到整个太阳圆盘。我们使用基于CO 5 BOLD代码的高分辨率3D、随时间变化的辐射流体动力学模拟的输出来计算Fe I 6173 γ线的剖面F(λ,x,y,t)。将出现的分布F(λ,x,y,t)乘以HMI滤波器透射分布R_i(λ,1 \leq i \leq 6)的代表性集合,并且针对六个波长构建滤波图I_i(x,y,t;1 \leq i \leq 6)。多普勒速度V_HMI(x,y,t)使用HMI流水线的简化版本从这些滤波图确定。多普勒速度与模拟大气中的原始速度相关。互相关峰值在100 km附近,表明HMI多普勒速度信号是在太阳大气中相当低的位置形成的。对6768 ° C的SOHO/MDI Ni I线进行了相同的分析。MDI多普勒信号在大约125公里处形成得略高。考虑到仪器有限的空间分辨率,HMI和MDI多普勒信号的视地层高度增加了40至50公里。我们还研究了HMI滤波器传输曲线的不确定性如何影响计算的速度。
2011-04-27 astro-ph.SR
Numerical Simulations of Two-Fluid Magnetoacoustic Waves in the Solar Atmosphere
本文研究了部分电离的低层太阳大气中磁声双流体波周期的垂直变化,该双流体由离子(质子)+电子和中性(氢原子)流体组成,它们通过离子-中性碰撞耦合。这项研究可以找到波周期截止及其在太阳大气中的变化,以及建立这些截止在确定波传播条件的作用。大气层是由一个均匀的垂直磁场所允许的。我们进行数值模拟的框架中的一维(1D),双流体模型,其中平面波是由谐波驱动器在垂直离子和中性速度,操作在太阳光球的底部。我们观察到的波的激发与截止波周期除了波直接设置的驱动程序。我们还看到,由驱动器激发的一些波可以到达日冕。尽管它的局限性,如缺乏非绝热和非理想的条款和一个简单的一维结构,开发的双流体模型的太阳大气中的截止设置在太阳大气中的波的传播条件,并找到周期的波,可能携带他们的能量从太阳表面的日冕的作用,揭示了一个新的光。
2022-11-29 astro-ph.SR
The effect of local magnetic fields in quiet regions of stellar atmospheres simulated with MANCHA
本文利用MANCHA对G2V、K0V和M2V恒星进行流体动力学与磁流体动力学模拟,发现宁静区局部磁场对速度与平均分层影响可忽略,但会改变米粒间暗径强度、小尺度功率谱及动能,其能量差异可由小尺度发电机将动能转化为磁能解释。
2025-07-01 astro-ph.SR
The impact of rotation on the line profiles of Wolf-Rayet stars
大质量沃尔夫-拉叶星今天被认为是一个非常常见的,但短暂的,大质量恒星的演化阶段。虽然我们对沃尔夫-拉叶星的了解在过去的几十年里急剧增加,但仍然不清楚快速旋转星是否在其中。有各种迹象表明快速旋转的沃尔夫-拉叶星应该存在。不幸的是,由于大气层的膨胀,沃尔夫-拉叶星的自转速度很难测量。然而,最近观测到的几颗沃尔夫-拉叶星的光谱显示出特别宽和圆的发射线。这些光谱是否意味着快速旋转?在这项工作中,我们模拟旋转对沃尔夫-拉叶星的大气层的影响。我们进一步研究了五颗沃尔夫-拉叶星的奇特光谱是否可以用恒星自转来解释,推断出适当的自转参数,并讨论了我们的结果的意义。我们利用波茨坦沃尔夫-拉叶(PoWR)非LTE模式大气代码。由于观测到的沃尔夫-拉叶星的光谱主要是在其膨胀的大气中形成的,因此旋转必须用形式积分的三维积分方案来解释。为此,我们假设一个旋转速度场由一个内部同向旋转域和一个外部域组成,其中角动量守恒。我们发现,旋转可以重现独特的光谱分析。然而,推断的恒星表面的旋转速度很大(~200 km/s),推断的共同旋转半径(~10个恒星半径)表明存在非常强的光球磁场(~20 kG)。
2014-01-09 astro-ph.SR
Chromospheric Velocities of a C-class Flare
我们使用高空间和时间分辨率的观测从瑞典太阳望远镜研究色球速度的C级耀斑起源于活动区NOAA 10969。一个时间-距离分析估计方向的速度分量在H-α和钙II K图像序列。此外,成像光谱学使我们能够确定耀斑引起的视线速度。小波分析被用来分析相关的耀斑爆发的周期性。时距分析表明,沿耀斑带的速度高达64 km/s,垂直于耀斑带的速度为15 km/s,在H α和Ca II K时间序列中速度非常相似。视线H-alpha速度发生红移,其值高达17 km/s。观测的高空间和时间分辨率使我们能够检测到明显高于早期研究中发现的速度。还探测到周期约为60秒的耀斑爆发。这些爆发类似于在硬X射线和无线电波长数据中观察到的准周期振荡。介绍了在太阳大气中探测到的一些最高速度。视线速度图显示出沿耀斑路径速度大小和方向的相当大的混合,还探测到耀斑核处速度方向的变化,这可能是色球蒸发的特征。
2011-03-22 astro-ph.SR
3D hydrodynamical CO5BOLD model atmospheres of red giant stars: I. Atmospheric structure of a giant located near the RGB tip
本文研究了一颗位于红巨星分支(RGB)尖端附近的典型红巨星大气中对流的性质和作用,其大气参数为Teff= 3660 K,log(g)=1.0,[M/H]=0.0。分别用CO 5 BOLD和LHD程序计算的三维流体动力学模式和一维经典大气模式对大气结构进行了差分分析。所有模型都有相同的大气参数、元素组成、不透明度和状态方程。我们发现,这个特殊的红巨星的大气层由两个相当不同的区域组成:低层大气主要是对流运动,高层大气主要是波动活动。对流运动形成了一个显著的颗粒化模式,其强度对比度(~18%)大于太阳模型中的强度对比度(~15%)。高层大气经常被快速冲击波穿越,其垂直和水平速度分别高达~2.5和~6.0马赫。颗粒的典型直径约为5 Gm,相当于覆盖整个恒星表面的约400个颗粒。巨型模型中的湍流压力占总压力的约35%(即,气体加湍流)压力,这表明它在恒星大气和演化模拟中不可忽略。然而,不存在混合长度参数和湍流压力的组合,这将允许令人满意地再现3D温度-压力分布与基于混合长度理论的标准公式的1D大气模型。
2012-11-30 astro-ph.SR
High frequency waves in the solar atmosphere?
本研究解决了以下问题:如何代表在太阳大气中的实际速度是多普勒频移的谱线?从窄带滤波图得到的速度信号的可靠性如何?测量的多普勒信号的高度定义如何?为什么相位差谱在高频总是拉到0度相位滞后?我们真的可以观察到高频波(P<= 70 s)吗?什么是高频波的大气MTF?我们如何可靠地确定高频波的能量通量?我们解决这些问题,通过比较观测与Hinode/NFI从两个三维数值模拟(奥斯陆交错和CO 5 BOLD)的结果。我们的研究结果表明,所观察到的高频多普勒速度信号是由快速的高度变化的速度响应函数在大气中具有较强的速度梯度,不能被解释为传播高频声波的证据。对高频波能量通量的估计应谨慎对待,特别是那些应用大气MTF校正的估计。
2010-02-17 astro-ph.SR
Convective line shifts for the Gaia RVS from the CIFIST 3D model atmosphere grid
要从恒星光谱的波长变化推导出恒星沿视线的空间速度,需要考虑一些二阶效应。对于大多数恒星,引力红移,对流蓝移和横向恒星运动是主要的贡献者。我们提供了理论修正的净速度移动,由于对流预期的测量从盖亚径向速度谱仪(RVS)。我们使用了一组三维的时间依赖的模拟恒星表面对流计算CO 5 BOLD计算光谱的晚型恒星在盖亚RVS范围内,并推断净速度偏移,对流运动将引起的径向速度来自互相关。由互相关得到的净速度位移取决于观测的波长范围和光谱分辨率。盖亚RVS观测的对流位移对于晚K型恒星小于0.1 km/s,并且它们随着恒星质量的增加而增加,对于早期F型矮星达到约0.3 km/s或更高。这一趋势是由于线形成区的温度和速度波动随有效温度的增加而增加的结果。我们的模拟还表明,在某些情况下,净RVS对流位移可以是正的(即红移)。总体而言,蓝移随着表面重力的增加而略有减弱,并在低金属含量时增强。引力红移量高达0.7公里/秒,并主导了矮星的对流蓝移,但在巨星中变得弱得多。
2013-01-16 astro-ph.SR
Convective blueshifts in the solar atmosphere II. High-accuracy observations of the Fe i 6173.3Å line and deviations of full-disk Dopplergrams
颗粒状对流运动到达太阳大气层的下层,通常会导致光球谱线出现不同的谱线偏移。这种向较短波长的多普勒频移通常被称为对流蓝移。我们用德国真空塔望远镜的激光绝对参考光谱仪(LARS)对安静的太阳进行了系统的观测。沿子午线和赤道扫描太阳圆盘,从圆盘中心向边缘。用激光频率梳在绝对波长尺度上校准了6173 nm附近的太阳光谱,精度为几m/s。通过对谱线的平分线分析,揭示了不同日心位置对流蓝移和谱线不对称性的变化。作为对流运动的标志,Fe i 6173.3的平分线曲线描述了盘中心的C形。当接近太阳边缘时,平分线变成一个\形状。时间和等分线平均线位移的分析产生三个不同的结果。首先,用LARS测量的多普勒速度的中心到边缘的变化揭示了一个显着的差异(高达200米/秒)的全磁盘的日震和磁成像仪(HMI)的多普勒图。其次,我们得到了一个显着的减少对流蓝移向太阳边缘。第三,太阳活动的视线效应导致在中间日心位置的散射高达100米/秒。用LARS对绝对对流蓝移的精确观测可以识别与HMI测量的多普勒速度的系统差异。HMI的中心到肢体的变化遭受了额外的向肢体的蓝移,这与我们的结果不一致。LARS测量结果可作为天气HMI多普勒图中系统误差校正的参考。
2018-11-21 astro-ph.SR
Convective blueshifts in the solar atmosphere, I. Absolute measurements with LARS of the spectral lines at 6302 Å
太阳对流在太阳表面表现为粒化和粒间对流。在光球中,对流运动引起谱线的差分多普勒频移。观测到的对流蓝移在太阳盘面上各不相同。我们专注于太阳对流对大气的影响,旨在解决其速度分层的光球。我们用真空塔望远镜上的激光绝对参考光谱仪(LARS)对6302 μ m波段的太阳光谱进行了高分辨率的光谱观测。激光频率梳使得光谱能够以${\rm 1\,m\,s^{-1}}$的精度校准到绝对波长标度。我们在十个选定的日心位置从盘中心到边缘系统地扫描了安静的太阳。分析包括99个时间序列,最长为20min。通过星历和参考改正,我们将波长漂移转化为绝对视距速度。对谱线剖面的平分线分析得到了7条光球谱线的形状和对流位移。在圆盘中心,铁谱线的平分线轮廓具有明显的C形特征,在谱线翼中具有高达${\rm -450\,m\,s^{-1}}$的最大对流蓝移。向太阳边缘,平分线变为\textbackslash形状,在红移为${\rm +100\,m\,s^{-1}}$的线核中具有饱和。线芯速度的中心到边缘的变化表明,当离开盘中心较大的日心角时,蓝移略有增加。这种蓝移的增加在磁性不太活跃的子午线上比在赤道上更明显。朝向太阳边缘,蓝移减少,并可能转变为红移。最好的光谱测量能够准确确定太阳光球中的绝对对流位移。
2017-12-19 astro-ph.SR
Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares
红超巨星代表了质量超过9个太阳质量的恒星演化的晚期阶段,在此阶段,它们发展出复杂的、多成分的大气。利用干涉成像技术在红超巨星的大气层中探测到了亮点。在红超巨星的光球层之上,分子外层大气延伸到大约两个恒星半径。此外,红超巨星的热色球层(5,000至8,000开尔文)和冷气体(小于3,500开尔文)在大约三个恒星半径处共存。这种复杂大气的动力学已经通过紫外光谱和光学光谱进行了探测。然而,最直接的方法是测量恒星图像上每个位置的气体速度,就像观测太阳一样。在这里,我们报告的速度场映射的表面和大气附近的红超巨星仙女座。从我们的近红外光谱干涉成像获得的二维速度场图显示了几个巨大的气体团在大气中以大约每秒-20至+20公里的速度剧烈上升和下降运动,延伸到大约1.7个恒星半径。对流本身不能解释观测到的湍流运动和大气扩展,这表明一个未知的过程正在扩展的大气中运行。
2017-08-21 astro-ph.SR
Nitrogen Enrichment in Atmospheres of A- and F- Type Supergiants
使用30个银河系A和F超巨星的新的精确基本参数,即它们的有效温度Teff和表面重力log g,我们对其大气中的氮丰度进行了非LTE分析。结果表明,N丰度的非LTE校正随Teff的增加而增加。氮过剩作为这类恒星的一般特征得到了证实。大多数恒星的氮过剩[N/Fe]在0.2和0.9 dex之间,恒星的氮过剩[N/Fe]分布的最大位置在0.4和0.7 dex之间。的N过剩进行了讨论,在光的预测B型主序星(MS)与旋转诱导的混合,并为他们的下一个演化阶段,即A-和F-型超巨星,经历了第一次疏浚。超巨星的MS祖先中旋转引起的混合可能是氮过剩的一个重要原因。当将我们的结果与理论对混合恒星的预测进行比较时,我们发现大部分超巨星(30个中的28个)显示了可以预期的N富集(i)对于初始旋转速度v0 = 200-400 km s-1的恒星,在MS阶段之后,(ii)或者对于v0 = 50-400 km s-1的恒星,在第一次疏浚之后。后一种可能性是首选的,因为在第一次挖掘之后,红蓝环上的恒星寿命更长。两颗没有明显N富集的超巨星,即HR 825和HR 7876,可能是后MS天体,其初始旋转速度相对较低,约为100 km s-1。v0的建议范围与从观测到的B型MS星(A和F超巨星的祖先)的投影旋转速度推断的结果大致一致。
2010-08-31 astro-ph.SR
Axial rotation and turbulence of RR ab stars: the Peterson Conundrum revisited
本文标定并利用RR型天琴座星光谱中金属吸收线的等效宽度(EW)与半高宽(FWHM)之间的关系,估算了其轴向赤道自转速度Vrot sini小于或等于6 km/s的新上限,并导出了其大气中宏观湍流速度在脉动周期中的变化。最后,我们提出了一种简单的方法来估计宏观湍流/旋转速度的交叉关联函数的半高宽。
2013-11-15 astro-ph.SR
Atmosphere dynamics of the active region NOAA 11024
我们目前的研究结果的色球和光球的视线速度场在年轻的活动区NOAA 11024。多层、多波长观测数据被用于分析这一活跃区域的新兴通量。2009年7月4日在特内里费岛(加那利群岛)用THEMIS望远镜进行了分光偏振观测。此外,还考虑了SOHO/MDI、STEREO和GOES的空间数据。来自地面和空间望远镜的数据相结合,使我们能够以高空间、光谱和时间分辨率研究活动区低层大气的动态。THEMIS光谱显示强烈的时间变化的速度在色球层和光球的不同活动功能:两个孔,活跃和安静的plage区域,和两个浪涌。在H-α核心形成的高度,色球层视线速度的变化范围非常大。在这些层中观察到向上和向下的运动。特别是,向上的速度高达-73公里/秒的浪涌检测。在光球中,发现主要是向上运动,在不同的结构中从-3.1 km/s上升流到1.4 km/s下降流不等。低层大气中不同层次的速度变化与磁通量的出现是一致的。
2012-12-06 astro-ph.SR
Instability of the kinematic state in the atmosphere of the hypergiant Rho Cas outside outburst
在2007-2011年获得的黄色超巨星Rho Cas在宽波长区域的光谱分辨率约为60000的观测,使详细研究其光谱的功能,并带来了光以前未知的扩展大气的恒星的特性。由于光球附近大气层的低振幅脉动,从金属对称散射测量的径向速度在系统速度Vsys=-47 km/s附近以约+/-7 km/s的振幅变化。在某些时候,在恒星的深层大气层中发现了速度梯度。第一次探测到恒星大气中的轻微速度分层,表现为从中性金属和离子的吸收线测量的速度差异为3-4 km/s。BaII,SrII,TiII和其他较低水平的低激发电位的强谱线的分裂衍射的长波长分量被附近的发射谱线扭曲。这表明,短波长成分,其位置对应于狭窄的速度范围Vr(蓝色)从约-60至-70公里/秒,是在拱星包层中形成的,一个成分的D~NaI的双重和发射成分的Fe Ⅱ 6369.46和6432.68离子也形成。
2013-12-25 astro-ph.SR
Hinode/EIS Line Profile Asymmetries And Their Relationship with the Distribution of SDO/AIA Propagating Coronal Disturbance Velocities
利用太阳动力学天文台的Hinode/EIS和大气成像阵列(AIA)的联合观测,我们探讨了日冕EUV谱线轮廓的不对称性。我们发现,不对称存在于所有的谱线研究,而不仅仅是最近在文献中报道的最热的线。这些不对称性表明,第二发射分量的速度在不同温度下相对一致,并且与SDO/AIA图像中可见的低层大气中物质插入的表观速度一致,作为传播的日冕扰动。此外,所观察到的不对称性在整个采样的温度空间和所研究的小区域中具有相似的幅度(几个%)和宽度(从RB分析确定)。显然,在RB分析中发现不对称的位置有两个排放分量,它们的特征与SDO/AIA数据确定的特征一致。从我们的分析中没有证据表明第二个组成部分比线的主要组成部分更宽。
2012-01-25 astro-ph.SR
Multi-height probing of horizontal flows in the solar photosphere
Astronomical Observatory(天文台);Institute for Solar Physics(太阳物理研究所);Department of Astronomy, Faculty of Mathematics, University of Belgrade(贝尔格莱德大学数学系天文学系);High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research(高空气象观测站,美国国家科学基金会国家大气研究中心);University of Wisconsin - Green Bay(威斯康星大学绿湾分校);Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado(科罗拉多大学大气与空间物理实验室);Department of Astrophysical and Planetary Sciences, University of Colorado at Boulder(科罗拉多大学博尔德分校天体物理学与行星科学系);National Solar Observatory, University of Colorado Boulder(美国国家太阳天文台,科罗拉多大学博尔德分校);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利群岛天体物理研究所);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉古纳大学天体物理学系);Environment and Climate Change Canada, Science and Technology Branch, Meteorological Research Division(加拿大环境与气候变化部,科技司,气象研究处)
通过高空间分辨率的太阳谱线光谱偏振成像,研究多高度探测太阳光球层中水平流动的深度变化。
2025-11-24 astro-ph.SR
The structure and spectrum of the accretion shock in the atmospheres of young stars
吸积激波的结构和光谱已经自洽地模拟了广泛的典型的经典金牛T星(CTTS)的参数。考虑到能级粒子群的自吸收和非平衡(随时间变化)效应,计算了冲击气体的辐射冷却。这些影响修改了日冕平衡中光学薄等离子体的标准冷却曲线,但是曲线的高温($T>3\times10^5$ K)部分的形状保持不变。所应用的方法使我们能够顺利地描述从冷却流到流体静力恒星大气的过渡。由于这种方法,它已被发现,狭窄的组成部分的HeII线主要是形成在照射的静止大气(热点),即在沉降气体$<2$ km s $^{-1}$的速度。与加热大气同时计算了预激波区的结构。模拟结果表明,激波前气体在HeII谱线中产生了一个明显的发射分量,而在HeI谱线($λλ$ 5876,10830 μ m)中实际上并没有表现出来。热点的紫外光谱被激波前气体扭曲,即大量红移的发射和吸收线相互重叠,形成伪连续谱。吸积区的光谱在高的预冲击密度$\sim10^{14}$ cm $^{-3}$是完全形成在下降的气体,并可以定性地描述为一个恒星的光谱,通过完整的能量通量的Stefan-Boltzmann定律推导出的有效温度。
2018-01-08 astro-ph.SR
Atmospheres and wind properties of non-spherical AGB stars
渐近巨星分支(AGB)恒星的风驱动机制通常被归因于两个步骤:首先,恒星大气中的气体被恒星脉动引起的冲击波悬浮,然后被新形成的尘埃上的辐射压力加速向外,引起风。这种风的动力学模型通常假设一个球对称的恒星。我们探讨了复杂的恒星表面结构的潜在后果,如预测的三维(3D)星在一个盒子建模的M型AGB星,对由此产生的风的性质,旨在改善目前的风模型。使用两种不同的建模方法; CO $^5$ BOLD 3D star-in-a-box代码模拟恒星的对流、脉动内部和低层大气,DARWIN一维(1D)代码描述风加速的动态大气。比较了两种模拟方法模拟的距离为$R\sim1-2R_\star$的内大气区的气体动力学。利用CO $^5$ BOLD模型的动力学性质和光度变化作为DARWIN风模型内边界的输入,模拟了巨对流单体和脉动的作用,并探讨了它们对动力学性质的影响。CO $^5$ BOLD模型具有固有的各向异性,激波阵面不均匀,光度振幅变化,与球对称的达尔文风模型相反。采用CO $^5$ BOLD导出的内边界条件的DARWIN风模型产生的风速和质量损失率与标准DARWIN模型相当,但风在10-20年的时间尺度上显示出较大的密度变化。
2018-08-15 astro-ph.SR
Teff and log g dependence of velocity fields in M-stars
本文研究了早期到晚期M型流体动力学恒星大气模型中的速度场。这些速度将表示在经典的微观和宏观湍流速度的一维光谱合成中使用。M-star模型参数的范围为log g = 3.0 - 5.0和Teff = 2500 K - 4000 K。我们的特征Teff-和日志g-依赖于这些模型中的流体动力学速度场的分箱方法,并用于确定微湍流速度,曲线的增长方法。宏观湍流速度通过与高斯分布的卷积获得。M星的速度场强烈依赖于log g和Teff。它们的速度幅值随着log g的减小和Teff的增大而增大。三维流体动力学和一维宏观湍流速度范围从冷的高重力模型的~100 m/s到热模型或低log g模型的~ 800 m/s - 1000 m/s。对于冷模型,微湍流速度范围在~100 m/s的数量级,对于热或低log g模型,微湍流速度范围在~600 m/s的数量级。我们的M星结构模型是用三维辐射流体动力学(RHD)代码CO 5 BOLD计算的。这些模型的光谱合成与线合成代码LINFOR 3D。
2009-08-06 astro-ph.SR
Model Atmospheres for Cool Massive Stars
在这篇评论中给出的热和冷:弥合巨大的恒星演化会议的差距,我目前的红超巨星大气建模的艺术状态。2008年公开发布的上一代静液压1D LTE MARCS模型在过去几年中取得了巨大成就,例如有效温标的校准。我很快地描述了这种释放,然后我在一定程度上讨论了不透明度采样近似对模型的热结构和它们的出射光谱的影响。我也坚持这些模型固有的局限性。估计碰撞和辐射的电子跃迁的时间尺度,例如TiO表明,非LTE效应是重要的,应该进一步研究。经典的一维模型也不能提供我们所知道的红超巨星大气中存在的大的非高斯速度场。因此,我也提出了目前的努力在三维辐射流体动力学模拟的RSG。我表明,这些模拟预测的线轮廓和位移,而不需要软糖微观和宏观湍流速度。这是一个很大的进步,尽管线条的深度和宽度有点太浅了。这可能是由于在这些重型模拟中使用了简化的灰色辐射转移。未来的非灰色3D模拟应该在线条强度和宽度方面提供更好的观测结果。
2009-03-20 astro-ph.SR
New in the optical spectrum and kinematic state of the atmosphere of the variable V1027\,Cyg (= IRAS 20004+2955)
利用6米望远镜的NES阶梯光栅光谱仪进行的高分辨率光谱测量,研究了冷超巨星V1027 Cyg(红外源IRAS 20004+2955的光学对应物)的大气和包层中的光谱和速度场特征。首次在恒星光谱中探测到了金属及其离子(Si Ⅱ、Ni Ⅰ、Ti Ⅰ、Ti Ⅱ、Sc Ⅱ、Cr Ⅰ、Fe Ⅰ、Fe Ⅱ、Ba Ⅱ)强吸收核的分裂。这些谱线的宽剖面在核中包含一个稳定的弱发射,其位置可以被认为是系统速度Vsys=5.5 km/s。对称的低强度和中等强度脉动揭示了脉动引起的幅度为5-6 km/s的小径向速度变化。在恒星光谱中观察到由于线核畸变引起的H $α$轮廓的长波长移动。在红光谱区发现了大量的CN分子弱谱线和KI 7696的具有P Cyg谱线。对称金属散射线和CN线的径向速度的一致性表明CN谱是在恒星大气中形成的。我们还发现了许多弥散星际带(DIB),它们在光谱中的位置为Vr(DIB)= $-12.0$ km/s,对应于银河系本星系臂中星际介质的速度。
2016-11-02 astro-ph.SR
The Stagger-grid: A grid of 3D stellar atmosphere models - V. Fe line shapes, shifts and asymmetries
我们提出了一个理论研究的影响和签名的现实速度场和大气的不均匀性与对流运动在冷晚型恒星表面的铁谱线的出射轮廓的恒星参数的大范围。我们计算三维谱线通量分布的假设下,当地的热力学平衡(LTE),采用国家的最先进的,时间相关的,3D,辐射流体动力学大气模式从交错网格。一组35个真正的未混合,光学FeI和FeII线的不同激发电位被认为是。此外,虚构的Fe i和Fe ii线(5000 A和0,2,4 eV)被用来构建一般的生长曲线,并使线轮廓具有相同的线强度的比较,以说明系统的趋势,从不同的恒星参数的三维模型大气之间的内在结构差异。理论线位移和平分线推导出分析的形状,位移和不对称性印在全三维线轮廓出现自相一致的对流模拟速度场和大气的不均匀性。我们发现系统的变化线的强度,位移,宽度和平分线,这可以与各自的物理条件在恒星大气环境中的线形成的高度,特别是垂直速度场的振幅。线位移和不对称性的出现是由于对流速度的存在和普遍存在于观测到的冷恒星的恒星光谱中的颗粒图案。
2014-03-25 astro-ph.SR
Solar Vortex Tubes: Vortex Dynamics in the Solar Atmosphere
在这项工作中,一个国家的最先进的涡流检测方法,瞬时涡度偏差,应用于定位三维涡管边界的数值模拟太阳光球磁对流的MURaM代码进行。我们检测到的三维旋涡沿晶间区域分布,并显示从光球层延伸到低色球层的锥形。基于定义明确的涡流中心和边界,我们能够确定平均径向轮廓,从而研究不同高度水平涡流的动态特性。太阳涡管呈现出不均匀的角旋转速度,并且在所有高度水平上,涡内都存在涡粘性效应,当等离子体向中心移动时,涡粘性效应会减慢等离子体的速度。涡流影响磁场,因为它们有助于增强下沉点处的磁场,并且反过来,磁场最终在涡流动力学中发挥重要作用。发现磁场对涡度的演化起着特别重要的作用。另一方面,它示出,在一般情况下,运动学涡旋不引起磁涡旋,除非它们的切向速度在不同的高度水平是足够高的,以克服磁张力。
2020-07-08 astro-ph.SR
Diagnosing the solar atmosphere through the Mg I b$_2$ 5173 Å line. I. Nonlocal thermodynamic equilibrium inversions versus traditional inferences
本文利用全 Stokes 多谱线 NLTE 反演评估 Mg I b$_2$ 5173 Å 的传统磁速诊断,证实弱场近似可靠而谱线平分线不适合速度梯度推断。
2025-03-16 astro-ph.SR
Searching for Thermal Inversion Agents in the Transmission Spectrum of MASCARA-2b/KELT-20b: Detection of Neutral Iron and Ionised Calcium H$\&$K Lines
我们分析了KELT-20 b/MASCARA-2b的透射光谱,以寻找可能的热反转剂。数据包括三个过境使用HARPSN和一个使用CARMENES。我们删除恒星和大地线交叉相关的残差与光谱模板使用1D平面平行模型假设在太阳金属丰度等温大气和化学平衡。使用似然映射方法,我们在$>$ 13- $σ$处检测到Fe I,{\sc i},在$>$ 6- $σ$处检测到Ca I,{ \sc ii} H $\&$ K,并确认了Fe I,{ \sc ii},Ca I,{ \sc ii} IRT和Na I,{ \sc i} D的先前检测。探测到的Fe 1 { \sc i}的信号从行星静止坐标系偏移了-3.4 $\pm$ 0.4 km s $^{-1}$,这表明有很强的昼夜风。我们的可能性映射技术还揭示了所检测到的物种的吸收特征延伸到行星大气层的不同高度。假设行列表是准确的,我们没有检测到其他潜在的热反转剂(NaH,MgH,AlO,SH,CaO,VO,FeH和TiO),这表明非化学平衡机制(如冷阱)可能已经从高层大气中去除了含Ti和V的物种。因此,我们的研究结果表明,KELT-20 b/MASCARA-2b不能具有由TiO/VO相关机制引起的反型层。因此,反型层的存在可能是由金属原子如Fe 1 { \sc i}和Fe 1 { \sc ii}引起的。最后,我们报告了在我们所有的数据集中的Fe 1,{ \sc…
2020-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiation-driven winds of hot luminous stars. XVI. Expanding atmospheres of massive and very massive stars and the evolution of dense stellar clusters
背景:星暴,特别是它们的大质量恒星,在星系的演化中起着至关重要的作用。大质量恒星的恒星风不仅会显著影响其周围环境,而且质量损失也会深刻影响恒星本身的演化。除了每颗恒星的演化,大质量星暴星团的致密核心的演化也受到N体相互作用的影响,而通过合并形成的超大质量恒星可能对星团的演化具有决定性的影响。目的:介绍一种带风的O型恒星大气的先进诊断方法,包括评估丰度、恒星和风参数测定的准确性。研究方法:我们结合一致的模型,详细的恒星演化计算大质量和非常大质量的单星膨胀的大气层致密的星团的演变。要准确预测超大质量恒星的质量损失率,需要对膨胀大气中的统计平衡、流体动力学和辐射过程进行高度一致的处理。结果如下:我们提出了计算质量损失率,终端风速,和光谱能量分布的大质量和非常大质量的恒星不同的金属丰度,从大气模型计算的一致性提高了水平。结论:使用我们计算的质量损失率进行的恒星演化计算表明,低金属丰度的超大质量恒星只损失了非常少量的质量,这使得超大质量的第三星族恒星不太可能导致星际介质中显著的氦富集。太阳金属丰度的恒星有较高的质量损失率,但这些损失率并不高到足以排除在密集星团中合并形成的超大质量恒星,这些恒星的质量足以形成中等质量的黑洞。
2011-11-24 astro-ph.SR
Tracking Magnetic Bright Point Motions Through the Solar Atmosphere
采用高频差、多波长观测和模拟方法,对宁静太阳光球磁亮点进行了分析。这些观测是由邓恩太阳望远镜的太阳大气层快速振荡成像仪和干涉二维光谱仪获得的。我们的分析表明,光球MBPs的平均横向速度约为1 km/s,而它们的色球对应物的平均速度略高,为1.4 km/s。此外,色球的MBPs比相当的光球MBPs大63%左右。将这些速度值与使用MURaM代码生成的数值模拟的输出进行比较。模拟结果相似,但与观测数据相比略有升高。在模拟的G波段图像中发现的平均速度为1.3公里/秒,在连续体形成层上方500公里高度的速度域中发现的平均速度为1.8公里/秒。还分析了速度变化的延迟。建立了模拟数据集各层之间约4 s的平均延迟,并在G波段和Ca II K ROSA观测之间观察到约29 s的值。模拟中的延迟很可能是斜颗粒激波的结果,而观测中发现的延迟可能是半刚性通量管的结果。
2012-10-22 astro-ph.SR
Abundances of Mg and K in the atmospheres of turn-off stars in Galactic globular cluster 47 Tucanae
我们测定了银河系球状星团47 Tuc中53颗(Mg)和75颗(K)关闭(TO)恒星大气中Mg和K的丰度。所获得的丰度,连同那些Li,O和Na,被用来寻找K和其他轻元素,Li,O,Na和Mg的丰度之间的可能关系,以及TO恒星的化学成分和它们的运动学性质之间的联系。Mg和K的丰度使用档案VLT火焰/GIRAFFE光谱,结合一维NLTE光谱合成方法进行测定。谱线轮廓计算与MULTI代码,使用ATLAS 9恒星模型大气。我们还利用三维流体动力学CO 5 BOLD和一维流体静力LHD模型大气计算的3D-1D LTE丰度校正的谱线的Mg和K,以评估对流的影响,其形成在大气中的TO星。所确定的平均丰度与铁的比率及其RMS变化,由于恒星之间的丰度蔓延是$\langle{\rm[Mg/Fe]}\rangle^{\rm 1D NLTE}=0.47\pm0.12$,和$\langle{\rm [K/Fe]}\rangle^{\rm 1D NLTE}=0.39\pm0.09$。虽然数据表明在[K/Fe]-[Na/Fe]平面中可能存在弱相关性,但其统计显著性较低。K和其他轻元素的丰度之间没有统计学上的显着关系。此外,我们没有发现任何显着的相关性或反相关性之间的[Mg/Fe]和[K/Fe]比和投影距离集群中心。同样,没有发现个别恒星的绝对径向速度与其大气中Mg和K的丰度之间的关系。对于本研究中使用的Mg和K线…
2018-04-26 astro-ph.SR
CRIRES high-resolution infrared spectroscopy of the long-period Cepheid l Car
造父变星大气的动力学结构在光学上已得到很好的研究。几位作者在J波段发现了非常有趣的光谱特征,但在1.6 μ m以上的数据很少。然而,这样的观测可以探测不同的径向速度和线不对称制度,并能够提供恒星物理学的重要见解。我们的目标是研究K波段红外线形成区域,以及它对造父变星投影因子和K项的影响。我们获得了长周期造父变星l Car的CRIRES观测结果,重点是未混合的谱线NaI 2208.969 nm。我们测量了相应的径向速度(通过使用一阶矩方法)和线不对称性(通过使用双高斯方法)。这些数量进行比较,我们以前获得的HARPS可见光谱的l车。光学和红外径向速度曲线显示出相同的振幅(仅相差约3%),两条曲线之间的径向速度略有偏移,约为0.5 +/- 0.3 km s^-1。在最小半径(相位~ 0.9)附近,与红外线(相位滞后)相比,提前发现可见光径向速度曲线,这与在大气中形成更高的红外线(与可见线相比)和在最大向外速度期间从大气底部移动到顶部的压缩波一致。K波段谱线的不对称性也与光学谱线的不对称性有很大的不同。
2018-08-24 astro-ph.SR
Chromospheric Bubbles in Solar Flares
我们分析了太阳耀斑的辐射流体动力学模拟网格,以研究非热电子束加热的能量平衡和大气响应。色球泡的出现是我们在模拟中发现的最显著的特征之一。这些色球等离子体的口袋被困在过渡区和低层大气之间,因为它被粒子束过热。在合成光谱中可以看到色球泡,它是巴耳末线轮廓的一个额外组成部分,具有高达200 km/s的高多普勒速度。在Ca II 8542 A谱线的两翼也可以看到它们的特征。这些色球等离子体气泡被能量沉积冲击引起的波前向上驱动,需要特定的加热速率和大气位置才能显现出来。
2020-05-21 astro-ph.SR
Accurate Modeling of Lyman-alpha Profiles and their Impact on Photolysis of Terrestrial Planet Atmospheres
精确测量和模拟低质量恒星的Lyman- $α$(Ly $α$ ; $λ$ 1215.67 μ m)发射线对于我们建立预测高能恒星光谱的能力至关重要,然而星际介质(ISM)对这条线的吸收通常会妨碍模型测量的比较。Ly $α$还控制着系外行星大气层中重要分子(如水和甲烷)的光解,因此任何评估潜在生物特征或大气丰度的光化学模型都需要精确的Ly $α$宿主恒星通量估计。最近对具有极高径向速度(>100 km/s $^{-1}$)的三颗早期M和K星(K3,M0,M1)的观测揭示了这些类型恒星的内禀轮廓,因为它们的大部分Ly $α$通量从地冠线核和ISM的污染中转移。这些观测结果表明,以前的恒星光谱计算与PHOENIX大气代码低估了核心的Ly $α$在这些类型的恒星。通过这些观测,我们能够更好地了解高层大气的微观物理学,并提高PHOENIX大气代码的预测能力。由于这些波长驱动的关键分子物种的光解,我们还提出了结果分析所产生的变化的合成恒星光谱在类地行星大气中可观察到的化学的影响。
2022-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Notes on disentangling of spectra II. Intrinsic line-profile variability due to Cepheid pulsations
从观测到的造父变星光谱中确定脉动速度是Baade-Wesselink校准这些主要距离标记所必需的。本文研究了傅立叶解缠技术在测定造父变星和其它脉动星脉动速度中的适用性。修改了KOOWN程序,使其能够拟合与恒星大气径向脉动相对应的规定的线轮廓展宽函数的自由参数。它被应用于光谱的三角洲Cep在H-α区域观察到的Ondrejov 2米望远镜。利用模板约束解缠法去除了大地线,测量了线强度的锁相变化,并得到了几条谱线的脉动速度曲线。它示出的振幅和相位的速度和线强度的变化依赖于线形成的深度和激发电位。造父变星光谱中脉动的分离可以用来确定距离。
2009-09-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
A reduced-order NLTE kinetic model for radiating plasmas of outer envelopes of stellar atmospheres
目前的工作提出了一个自洽的降阶NLTE动力学模型辐射等离子体,如发现在恒星大气的外层。从最新的从头算和实验数据,高度复杂的碰撞-辐射动力学机制,简化了集中的束缚能状态的群体。不同的分组策略进行了研究,如均匀和麦克斯韦-玻尔兹曼。基于矩量法得到了材料气体和辐射场的简化控制方程组。应用考虑了部分电离氢中激波的定常流动。结果表明,采用麦克斯韦-玻尔兹曼分组允许,一方面,大量减少未知数的数量,另一方面,以保持气体和辐射量的准确性。据观察,当忽略线辐射时,使用两个组已经导致光电离前体、内部弛豫和辐射冷却区域的非常精确的分辨率。线辐射的包含需要采用仅仅一个额外的组来解释巴尔末和帕邢系的α、β和γ线中的光学薄损耗。在很宽的冲击波速度范围内观察到这种趋势。
2016-12-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph