From core to envelope: revealing the deep dynamics of stars with two convective zones
INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania(意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台);Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与行星学研究所)
通过首次模拟F型恒星的全球结构,研究核心湍流对流对重力模激发的影响,并证明这些模式可被空间光度测量探测到。
2026-07-01 astro-ph.SR
Asteroseismic modelling of the two F-type hybrid pulsators KIC10080943A and KIC10080943B
脉动双星是检验恒星结构和演化理论的理想目标。基本参数可以从二元模型中获得高精度,并为地震模型提供关键约束。高阶重力模式是敏感的对流核心附近的条件,因此允许确定参数描述内部物理,特别是对流核心超调参数。KIC 10080943是一个二元系统,包含两个重力和压力模式混合制冷剂。一项详细的观测研究提供了这两个组成部分的基本参数和地震参数。我们的目标是找到一个模型,能够预测观测到的g-模式周期间距和恒星参数的KIC 10080943的两个组件。通过用恒星演化程序MESA和地震程序GYRE计算模型网格,我们可以将理论性质与观测到的平均周期间距和Hertzsprung-Russell图中的位置进行比较。我们最好的模型的质量略低于从二进制估计的值,这是一个结果,低观测平均g-模式周期间隔。我们发现,核超冲和扩散混合的量可以很好地约束的两颗星的年龄要求相同,但是,我们没有发现显着差异,为不同形状的核超冲。测得的旋转速率是在一阶微扰近似的有效性范围内。我们可以找到一个很好的拟合,通过使用传统的近似脉动,当采取稍微年轻的模型具有较高的渐近周期间隔。这是因为纬向模由于科里奥利力而经历轻微的偏移,而一阶扰动近似忽略了科里奥利力。
2016-06-08 astro-ph.SR
The impact of rotation on the stochastic excitation of stellar acoustic modes in solar-like pulsators
本研究针对类太阳恒星声振荡探测率与自转的关联问题,推导自转对流包层声模激发理论,结合数值模拟发现时间相关函数类型决定自转对激发功率的影响程度,为约束恒星对流性质提供新途径。
2025-03-10 astro-ph.SR
Seismic modelling of early B-type pulsators observed by BRITE: I. $θ$ Ophiuchi
我们分析的时间序列观测从BRITE星座的著名的$β$仙王座型恒星$θ$蛇夫座。确认了7个先前已知的频率,并检测到19个新的频率峰值。特别是,高阶g模式,典型的SPB(缓慢脉动B型星)整流器,被揭露。这些低频模式也从7年SMEI光变曲线中获得。如果g模式与$θ$ Oph的主要成分相关,那么我们的发现允许,如在其他混合动力车的情况下,推断更全面的内部结构信息。为此,我们进行了深入的地震研究,涉及同时拟合模式频率,再现模式不稳定性和调整的辐射热通量变化的相对振幅。为了解释在所观察到的频率范围内的模式不稳定性,需要在$Z$ -凸起附近的平均不透明度的显著增加。此外,推导出质量、对流核超调和旋转的约束条件。如果低频模式来自斑点B5伴星,那么考虑到旋转的影响就足以解释脉动模式的不稳定性。
2019-03-11 astro-ph.SR
A Mass-accreting Gamma Doradus Pulsator with a Synchronized Core in Kepler Eclipsing Binary KIC 7385478
短周期(P $\approx1.7$ d)的大陵型食双星KIC 7385478由一颗F型主星($M_1 \approx 1.71M_{\odot}$)和一颗演化的K型伴星($M_2 \approx 0.37M_{\odot}$)组成(Ozdarcan \& Ali Dal 2017)。我们研究了{ \it Kepler}光变曲线的可变性,并将傅立叶光谱中的许多频率峰归因于点调制。这些频率是轨道谐波的形式,并且在振幅上高度可变。它们最有可能来自质量吸积的主星。此外,我们还从主星中发现了一系列的双极g模,它们具有准线性的周期间隔模式,并且振幅非常稳定。的周期间隔模式揭示了一个渐近的周期间隔值与基本参数的主星,也意味着近对流核心的旋转速率几乎是相同的轨道周期。因此,这个伽玛多普勒的表面和核心都与双星轨道同步。我们发现,一个较低的恒星质量$\approx 1.50 M_{\odot}$和更高的有效温度是必要的,以兼容从单星演化模型的小行星地震的约束。
2019-09-09 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like pulsators
本文研究较差自转对类太阳恒星声学模式随机激发的影响,利用旋转混合长理论并结合MESA和GYRE数值模拟,发现相同平均自转速率下较差自转可使功率注入差异达30%,反太阳较差自转进一步抑制轴对称模式激发。
2025-07-01 astro-ph.SR
Discovery of a magnetic field in the CoRoT hybrid B-type pulsator HD 43317
测试磁场对主序星B型星内部混合(核心过冲、内部旋转)的影响的一个有希望的方法是对磁混合器样本进行星震研究。CoRoT卫星显示,B3 IV恒星HD 43317是一个混合SPB/beta Cep型振荡器,具有丰富的脉动约束,可以进行地震建模,特别是探测其对流核心和混合过程的范围。此外,还观察到恒星中磁场的间接指标:由于化学或温度斑点和X射线发射而产生的旋转调制。我们的目标是直接研究HD 43317中的磁场,如果它是磁性的,则将其消除。我们使用安装在TBL(Télescope Bernard Lyot,Pic du Midi,France)的Narval分光偏振仪收集数据,并应用最小二乘解卷积技术测量HD 43317发射的光的圆偏振。我们直接用偶极子模拟了纵向场测量。在HD 43317的Stokes V剖面中,我们清楚地探测到了塞曼特征,并且发现了它的旋转调制,这证明了该恒星具有倾斜的磁场。从CoRoT光变曲线推导出的旋转周期的调制也得到了证实,我们发现在极点处的场强约为1 kG。我们的结果必须考虑在未来的地震模拟工作的这颗星。
2013-08-22 astro-ph.SR
Magnetic characterization of the SPB/$\mathbfβ$ Cep hybrid pulsator HD 43317
大质量恒星表面的大规模磁场不仅影响恒星的最外层,而且对内部深处也有影响,只有通过星震学才能观测到。我们进行了详细的描述的偶极磁场在B3.5V星HD 43317,SPB/ $β$ Cep混合闪烁器的表面,通过研究档案和新的Narval光谱偏振旋转调制磁场。此外,我们采用了基于网格的方法来比较塞曼签名与模型配置文件。通过研究由同向旋转表面丰度不均匀性引起的Narval和HARPS光谱中He线的旋转调制,我们将旋转周期更新为$0.897673\pm0.000004$ d。旋转轴和观测者视线之间的倾斜角仍然不明确,因为斯托克斯V的变化水平很低,恒星脉动模式导致强度分布变形。旋转轴和磁轴之间的夹角被限制为$β\in [67,90]^{\circ}$,偶极磁场的强度为1 kG到1.5kG的量级。恒星表面的这个磁场足够强,足以保证均匀旋转的辐射包络线,从而减少对流核心过冲,这在未来的正演地震建模中应该是可见的。
2017-07-28 astro-ph.SR
Tracking active nests in solar-type pulsators: Ensemble starspot modelling of Kepler asteroseismic targets
本文通过贝叶斯系综星斑建模分析Kepler观测的太阳及十颗太阳型脉动星,发现稳定纵向活动巢及类似准双年振荡和Rieger周期的循环调制,并据此推断对流包层底部的磁场强度。
2023-12-05 astro-ph.SR
Stochastically excited oscillations on the upper main sequence
主序星的对流包层通常只与光谱型为F5或更高的恒星相连。然而,观测和理论表明,早期恒星的对流外层尽管很浅,但仍然有效和湍流,足以随机激发振荡。由于振幅较低,只有开普勒和CoRoT等太空任务才有可能探索随机激发的脉动。在这里,我回顾了最近的结果,并讨论除其他外,如三角洲盾牌座,γ剑鱼座,roAp,β仙王座,缓慢脉动B和Be星,所有的背景下,太阳般的振荡。
2013-11-05 astro-ph.SR
Populations of tidal and pulsating variables in eclipsing binaries
KU Leuven(荷语天主教鲁汶大学);Radboud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究通过分析14377个主序双星的恒星和轨道性质,发现g模式和混合脉动体的潮汐效率较高,且其质量分布向高质量延伸。
2025-11-29 astro-ph.SR
Towards a systematic treatment of observational uncertainties in forward asteroseismic modelling of gravity-mode pulsators
上下文在星震学中,恒星的脉动模式频率是与理论预测相比较以确定恒星内部物理的基本数据。最近在适用于具有对流核的主序星的数值、理论和统计小行星地震方法方面取得了重大进展,重新引起了人们对在小行星地震前向建模框架内调查观测不确定性传播的兴趣。目的。我们的目标是量化的各种选择的影响,在整个观测方面提取脉动模式频率的主序星重力模式。方法.我们使用一个经过充分研究的基准缓慢脉动B星,KIC 7760680,调查的灵敏度的前向asteroseisic建模的各种来源的观测不确定性,影响输入脉动模式频率的精度。结果我们量化的影响,传播的观测不确定性,参与前asteroseismic建模。我们发现,在我们的基准星的不确定性的最大来源之一是在手动建设的周期间隔模式,包括一个潜在的模糊脉动模式频率可能会产生高达10%的质量和年龄的模型参数的差异取决于径向顺序的模式。结论.我们的结论是,未来的asteroseismic研究的主序星与对流核心应量化,并包括观测的不确定性引入的光变曲线提取,迭代预白化和建设的周期间隔模式,因为这些传播到最终的建模结果。
2021-09-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
The ESO UVES/FEROS Large Programs of TESS OB pulsators. II. On the physical origin of macroturbulence
本研究通过分析银河系和LMC中594颗O/B型恒星的宏观湍流速度,结合MESA模型,发现高初始质量恒星(>30太阳质量)的宏观湍流源于铁不透明度峰对流区,低质量恒星(<12太阳质量)可能由核心-包层界面波驱动,中间质量区域两种机制共存。
2024-10-23 astro-ph.SR
Asteroseismology and Buoyancy Glitch Inversion with Fourier Spectra of Gravity Mode Period Spacings
KU Leuven(荷语鲁汶大学)
通过傅里叶谱分析重力模周期间距,研究恒星浮力瑕疵的反演方法,以确定内部结构和年龄。
2025-11-08 astro-ph.SR
Gravity Modes Reveal the Internal Rotation of a Post-mass Transfer Gamma Doradus/Delta Scuti Hybrid Pulsator in Kepler Eclipsing Binary KIC 9592855
本文报道在食双星KIC~9592855中发现了一个质量转移后的剑鱼座γ/盾牌座δ混合变星。该双星有一个圆形轨道,轨道周期为1.2天,包含两颗质量几乎相同的恒星($M_1=1.72M_{\odot}, M_2=1.71M_{\odot}$)。然而,温度较低的次级恒星更加演化($R_2=1.96R_{\odot}$),而温度较高的主星仍然处于零年龄主序星($R_1=1.53R_{\odot}$)。单星演化的同时代模型无法解释观测到的质量和半径,需要调用具有质量转移的双星演化。在减去二元光变曲线后,傅立叶光谱显示出低阶压力模式脉动,更主要的是,在大约$2$日$^{-1}$的低频重力模式簇。这些g模在周期上几乎是等间距的,并且周期间距图案具有负斜率。我们确定这些g-模式的偶极子模式,并发现他们干的第二颗星。不稳定p模的频率范围也与次级模的频率范围一致。我们从观测到的g-模中推导出对流核的内旋转速率和渐近周期间隔。结果表明,核心和外壳几乎均匀地旋转,即,它们的自转速率都与这颗同步双星的轨道频率相似。
2017-10-31 astro-ph.SR
Asteroseismic forward modelling of 36 $β$ Cep pulsators and inferences on their internal differential rotation
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Radboud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学);Max Planck Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究旨在扩大β型造父变星星震学正向建模样本,利用新颖方法搜索非径向模式旋转分裂,成功建模36颗星并约束关键参数,确认径向差动旋转常见,且典型旋转剖面可能非单调。
2026-10-27 astro-ph.SR
Seismic analysis of the double-mode radial pulsator SX Phoenicis
我们提出了复杂的地震分析的原型星SX凤凰的结果。该分析包括两个径向模式频率的同时拟合、热通量振幅(参数$f$)和固有模式振幅$\varepsilon$的相应值。各种参数以及不透明度数据的影响进行了检查。通过每个不透明度表,可以找到再现两个观测频率的地震模型,其质量由适合于有效温度和光度的观测值的演化模型所允许。所有地震模型都处于主序后阶段。OPAL和OP地震模型处于烧氢壳阶段,OPLIB地震模型刚刚完成整体收缩,开始烧氢壳。OP和OPLIB模型的可能性较小,这是因为对于星族II恒星来说,需要高的初始氢丰度($X_0=0.75)$)和过高的金属丰度($Z\approx 0.004$)。拟合的参数$f$,其经验值来自多色测光观测,提供了约束的对流传输的效率在外层的恒星和大气中的微湍流速度。我们的复杂的地震分析与每个不透明的数据表明,低到中等有效的对流在恒星的信封,所描述的混合长度参数$α_{\rm MLT}\in (0.0,~0.7)$,和大气中的微湍流速度约$ξ_{\rm t}\in(4,~8)~\kms$。
2020-09-29 astro-ph.SR
Rotation and Convective Core Overshoot in theta Ophiuchi
最近对几颗仙王座β星的研究成功地限制了它们的内部旋转轮廓和对流核心过冲。特别是,最近的一项研究集中在θ $ OPH表明,对流核心过冲参数α = 0.44是所需的模型所观察到的脉动频率,显着高于其他恒星的这种类型。本文研究了早期主序振荡器中旋转和超调的影响,并试图用低阶脉动频率来约束这些参数。这将应用于一些测试模型和theta Oph。我们使用二维恒星演化程序和二维线性绝热脉动程序计算了9.5 Msun模型的脉动频率。我们计算低阶p模式的模型与一系列的旋转速率和对流核心过冲参数。使用这些模型,我们发现,对流核心过冲的脉动频率比旋转有更大的影响,除了在最迅速旋转的模型考虑。当通过缩放频率来解释半径的差异时,旋转的影响会减小,但并不完全解释。我们发现,增加对流核心过冲减少了大的分离,而产生的小分离略有增加。我们创建了一个模型频率网格,它跨越了几个旋转速率和对流核心过冲值。使用修改后的卡方统计量,我们能够恢复一些测试模型的旋转速度和核心超调。最后,我们讨论的情况下,β仙王座明星θ OPH。使用观察到的频率和固定的质量和金属丰度,我们发现比以前确定的更低的过冲,α = 0.28 +/- 0.05。我们确定的自转速率与以前的工作和观测结果一致,约为30 km/s。
2010-03-26 astro-ph.SR
Survival of fossil fields during the pre-main sequence evolution of intermediate-mass stars
本研究评估了中间质量恒星前主序演化期间化石磁场的存留机制,发现全对流模型中磁场衰减高效,而从对流核心到辐射核心的过渡能自然解释磁通量存留及临界质量现象。
2023-06-29 astro-ph.SR
Evolution of the near-core rotation frequency of 2,497 intermediate-mass stars from their dominant gravito-inertial mode
本研究利用盖亚和TESS数据,通过主引力惯性模估计2,497颗中等质量恒星的内旋转频率,揭示其主序演化中旋转减慢及角动量分布特征。
2025-02-27 astro-ph.SR
On the shape of core overshooting in stellar model computations, and asteroseismic tests
慢脉动B星(SPB)和$γ$ Dor星以高阶重力(g-)模式脉动。g模的频率对具有对流核的恒星的详细结构和演化历史非常敏感。在OB型恒星中,后退的对流核心留下了化学不均匀的$\nabla_μ>0$辐射区。一旦g模式在这些层的边界附近具有径向节点,模式被捕获并且其周期偏离渐近周期间隔。仔细研究这种被困模式允许约束这些层的程度,通过拟合个人的脉动频率。我们采用了19个非常丰富的开普勒SPB振荡器,KIC 10526294的召唤偶极g-模式,以证明模式捕获的权力,在B星研究的热和化学分层的过冲层。
2015-08-10 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like stars
本研究针对类太阳恒星的声模随机激发问题,引入较差自转作用构建模型,推导对应理论形式并结合混合长理论分析自转对对流速度的影响,最终通过MESA与GYRE程序计算声模振幅,为相关恒星脉动研究提供理论支撑。
2024-10-29 astro-ph.SR
Stellar convective cores as dark matter probes
最近检测到的对流核心在主序星太阳型恒星在这里测试特定模型的暗物质(DM)粒子,那些与质量和散射截面的范围内的利益DM解释的积极结果在几个DM直接检测实验。如果DM粒子在低质量恒星内部积累后不能有效地自我湮灭(例如在非对称DM场景中),它们的传导提供了恒星核心中能量传输的有效机制。对于质量在1.1 ~ 1.3 Msun之间的主序星,这种机制可能会导致标准恒星演化理论中存在的内对流区被抑制。对恒星声振荡的星震分析可以证明这种对流核的存在/不存在,正如开普勒场主序星类日振荡器KIC 2009505首次证明的那样。研究这颗恒星,我们发现CoGeNT实验结果的非对称DM解释与KIC 2009505中确认的小对流核心的存在不相容。
2015-05-06 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Hybrid gamma Doradus - delta Scuti pulsators: New insights into the physics of the oscillations from Kepler observations
对恒星脉动的观测可以用来推断它们的内部结构和测试理论模型。质量为1.2-2.5 $M_{\sun}$的主序$γ$ Doradus(Dor)和$δ$ Scuti(Sct)星对这些研究特别有用。$γ$ Dor星以高阶$g$模式脉动,周期为1天,由其包络对流区底部的对流阻塞驱动。$δ$ Sct星以周期为2小时的低阶$g$和$p$模式脉动,由在Heii电离区运行的$κ$机制驱动。理论预测在赫兹-罗素图中不稳定区域之间存在一个重叠区域,在那里应该存在以两种模式脉动的“混合”恒星。这两种类型的模式与恒星内部不同部分的属性提供了互补的模型约束。在已知的$γ$ Dor和$δ$ Sct星中,只有四颗被证实是杂交星。现在,对开普勒0季度和1季度数百颗变星数据的分析表明,频谱非常丰富,几乎没有纯$δ$ Sct或$γ$ Dor振荡器,即基本上所有的恒星都显示出$δ$ Sct和$γ$ Dor频率范围内的频率。本文提出了一个新的观测分类方案,它既考虑了振幅又考虑了频率,并将234颗恒星分类为$δ$ Sct、$γ$ Dor、$δ$ Sct/ $γ$ Dor或$γ$ Dor/ $δ$ Sct混合星。
2010-01-12 astro-ph.SR
Did Kepler-444 have a long-lived convective core?
本研究针对Kepler-444对流核长寿命的过往结论,通过修改恒星模型物理参数、结合BASTA管线拟合多类观测数据,最终可靠限定该恒星对流核寿命较短,推翻了近8 Gyr的长寿命结论。
2023-06-14 astro-ph.SR
Mode coupling coefficients between the convective core and radiative envelope of $γ\,$Doradus and slowly pulsating B stars
本研究通过星震学方法计算了 $\gamma$ 型剑鱼座和缓慢脉动 B 型星对流核与辐射包层间的模式耦合系数,发现快速自转的年轻 $\gamma$ 型剑鱼座星最适合产生该耦合现象。
2023-08-01 astro-ph.SR
Pulsational instability in B-type supergiant stars
我们提出的不稳定性分析的后主序星大质量恒星模型对径向和非径向脉动的结果。我们确认,p-和g-模式可以激发的$κ$ -机制作用于金属不透明凸块。然而,作为对先前的权利要求,我们发现,一个中间对流区(ICZ)有关的氢燃烧壳是没有必要的激发g模式。这些模式可以在Brunt-Väisälä频率的最小值处反射,该频率位于辐射氦核周围的化学成分梯度区域的顶部。这个极小值与实际温度梯度从对流区的绝热值到其上的辐射值的变化有关,因此,在这个演化阶段脉动的存在并不证明对流区的存在,而只是某些反射层的存在。最后,我们表明,没有规则的模式,可以预期在蓝超巨星振荡光谱,但有一个前景的模式度,$\ell$,从多色测光识别。
2013-04-18 astro-ph.SR
KIC 6048106: An Algol-type Eclipsing System with Long-term Magnetic Activity and Hybrid Pulsations. I. Binary modelling
A/F型恒星和变星($δ$ Scuti- $γ$ Dor)处于临界状态,它们在包层中经历了从辐射到对流的能量传输。这样的恒星可以在重力和声学模式下脉动。因此,了解它们的基本参数以及观测到的脉动特性有助于改进恒星模型。当存在于双星系统中时,这些双折射器比它们的单折射器提供更精确和更少的模型依赖的恒星参数。基于\textit{Kepler}光度学和PHOEBE程序,提出了食系统KIC 6048106的光变曲线模型。我们的目标是获得准确的物理参数和严格的约束,恒星建模的这种中等质量的混合燃料。我们对三个光变曲线段进行了单独的建模,这些光变曲线段由于活动的差异而显示出不同的行为。我们还分析了\textit{Kepler} ETV。KIC 6048106是一颗具有F5-K5分量的大陵型双星,轨道近圆,周期为1.56 d,周期变化为$\frac{ΔP}{P}\simeq 3.60\times10^{-7}$/$287\pm7$天。主成分是一颗主序星,它有$M_{1}=1.55\pm0.11M_{\odot}$,~ $R_{1}=1.57\pm0.12R_{\odot}$。第二颗是一颗温度低得多的次巨星,它的编号为~ $M_{2}=0.33\pm0.07M_{\odot}$。在它的表面上有许多小的近极点活跃。第二正交相位示出了在时间尺度$290\pm7$天上的亮度调制,与ETV调制良好一致。这项…
2017-11-30 astro-ph.SR
The excitation of solar-like oscillations in a delta Scuti star by efficient envelope convection
盾牌座δ(delta Sct)星是质量为1.5- 2.5 M $_{\odot}$的不透明度驱动的脉动星,它们的脉动是由氦的电离变化引起的。在像太阳这样质量较小的恒星中,对流通过恒星外部的30%传输质量和能量,并激发出丰富的共振声学模式。以太阳为例,在没有坚实理论基础的情况下,模型预测三角洲星的对流包络仅延伸半径的1%左右,但有足够的能量激发类似太阳的振荡。在开普勒任务之前没有观察到这一点,因此模型中对流包络的存在受到了质疑。在这里,我们报告检测到的三角洲星HD 187547类似太阳的振荡,这意味着表面对流有效地运行在恒星的质量约为太阳的两倍,特设模型预测。
2011-09-20 astro-ph.SR
Constraints on the core mu-gradient of the solar-like star HD 49385 via low-degree mixed modes
Deheuvels和Michel(2009)确定了类太阳能吸收器CoRoT-target HD 49385的光谱中存在l=1的避免交叉。这是第一次确认检测到这种现象。作者在对这颗恒星的初步建模中表明,它处于主序后状态。HD 49385是一颗1.3 M的恒星,在主序星阶段有一个对流核心。这个地核的退出留下的μ梯度承载着关于地核边界处的输运过程的信息。我们在这里调查的约束,所观察到的避免交叉带来的μ梯度的核心的恒星。
2010-06-16 astro-ph.SR
Impact of uniform rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like oscillators
本研究针对类太阳振荡器中声模随机激发受旋转影响的问题,推导含旋转的受迫波动方程并计算源项,结合R-MLT、MESA与GYRE分析,得出旋转会抑制模振幅的结论。
2024-10-29 astro-ph.SR
Mode identification and ensemble asteroseismology of 119 $β$ Cep stars detected by Gaia light curves and monitored by TESS
本研究结合Gaia与TESS数据,对216颗β Cep脉动体开展频率分析与模式识别,成功确定148颗星的模式阶数,推导119颗星的物理参数分布,为大质量脉动星的演化研究提供星震学约束。
2025-01-31 astro-ph.SR
A homogeneous spectroscopic analysis of a Kepler legacy sample of dwarfs for gravity-mode asteroseismology
到目前为止,具有对流核心的主序星内部结构的天文地震建模是基于对4年持续时间的空间光度开普勒光变曲线的均匀分析,其中最经常的是不完整的非均匀推导的光谱信息被添加到打破简并。我们组成了一个由开普勒太空望远镜观测到的111个矮引力模振荡器的样本,其光变曲线允许确定它们的近核旋转速率。对于这个样品,我们组装HERMES高分辨率光谱在1.2米墨卡托望远镜。我们的光谱信息提供了额外的观测输入,也可以模拟这些非径向脉动矮星的包络层。我们确定了恒星参数和表面丰度在一个均匀的方式从大气分析与光谱归一化的基础上一个新的机器学习工具。我们的研究结果表明,在文献中研究的F-型矮星的[M/H]的系统高估,大概是由于这些旋转恒星的密集线光谱所造成的归一化限制。发现hoc表面丰度与F型星的自转性质无关。对于B型恒星,我们发现一个暗示的深度混合从C和O丰度比; N丰度有太大的不确定性,揭示了与恒星的旋转相关。我们的光谱恒星参数和丰度测定允许未来对这种重力模式脉动器的遗留样本进行联合光谱、天体测量(盖亚)和小行星地震建模,目的是提高我们对恒星演化核心氢燃烧阶段传输过程的理解。
2021-04-09 astro-ph.SR
Probing the temperature gradient in the core boundary layer of stars with gravito-inertial modes: the case of KIC$\,$7760680
目的:利用重力惯性模研究具有对流核的恒星近核区的热结构和化学结构。我们这样做是通过确定不同的小行星地震观测和拟合方法的探测功率。我们集中在B型恒星KIC $\,$ 7760680的情况下,旋转的四分之一的临界转速。研究方法:我们计算网格的一维恒星结构和演化模型的两个不同处方的温度梯度和混合剖面在近核心区域。我们根据KIC $\,$ 7760680的4年$\textit{Kepler}$光度测定中检测到的双极模式确定这些处方中的哪一种是首选。我们考虑不同的一套asteroseismic观测值和比较结果的回归问题的$χ^2$和Mahalanobis距离的价值函数,后者考虑到现实的不确定性的理论预测和前者没有。结果如下:连续径向顺序的模式的周期间隔提供了一个更好的诊断比模式周期或模式频率的asteroseismic模拟的恒星只揭示高阶重力惯性模式。我们发现KIC $\,$ 7760680揭示了对流边界混合模型中的辐射温度梯度,但不太复杂的模型,没有这种混合统计上的首选旋转星,揭示了极低的垂直信封混合。结论:我们的研究结果强烈建议使用连续径向顺序的模式作为asteroseisic诊断恒星建模的B-型的重力惯性模式的embritator的测量的个人周期间隔值。
2021-06-29 astro-ph.SR
The VMC survey - XXIII. Model fitting of light and radial velocity curves of Small Magellanic Cloud classical Cepheids
我们提出的chi 2最小化模型拟合技术应用于光学和近红外光度和径向速度数据的9个基本的和3个第一泛音经典造父变星在小麦哲伦云(SMC)的样本的结果。近红外测光(JK滤光器)由欧洲南方天文台(ESO)公众调查“麦哲伦云系统的VISTA近红外Y; J;Ks调查”(VMC)获得。对于每个对流层,采用非线性对流流体动力学代码计算了等周期模型序列,以再现多滤波器光和(当可用时)径向速度曲线振幅和形态细节。推断的个体距离提供了SMC距离模量的固有平均值为19.01 mag,标准差为0.08 mag,与文献一致。此外,最佳拟合模型的内禀质量和亮度表明,所有这些外禀质量都比经典演化质量-亮度关系(MLR)亮,表明了核超调和/或质量损失的显著效率。假设从典型的MLR推断的偏差是由于质量损失,我们得到的预期分布的百分比质量损失的脉动周期和典型的恒星质量的函数。最后,一个很好的协议被发现之间的预测平均半径和当前的周期半径(PR)的关系在SMC在文献中。这项调查的结果支持的预测能力的理论方案,并铺平了道路的应用程序,以其他广泛的数据库在各种化学成分,包括VMC大麦云星系和银河造父变星与盖亚星系。
2016-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Impact of helium diffusion and helium-flash-induced carbon production on gravity-mode pulsations in subdwarf B stars
真实的恒星模型对于星震学的正演模拟方法至关重要。然而,出于实用性,还需要某些模型假设。例如,在亚矮星B星的情况下,人们通常从零年龄的水平分支结构开始,而不遵循祖先的演化。我们分析了亚矮星B模型中常见假设对g模脉动性质的影响。我们调查的脉动周期是否以及如何影响的核心包层过渡区的H-配置文件。此外,在核心氦闪期间的C-生产和对流混合的影响进行了评估。最后,我们重新分析了恒星不透明度对亚矮B星模激发的影响。我们发现,氦沉降导致的G-模式不稳定域的理论蓝边更高的有效温度的转变。这导致与观察到的长周期sdB振荡器的不稳定带更接近的匹配,特别是对于l<=3模式。我们进一步表明,g-模式的光谱是非常敏感的H-配置文件的核心包络过渡区。如果原子扩散是有效的,那么轮廓的初始形状的细节在演化过程中变得不那么重要。扩散加宽了化学梯度,导致较低的有效模式捕获和不同的脉动周期。此外,我们报告的可能后果的氦闪光的g模式。闪光引起的对流区域的外缘引入了额外的化学过渡的恒星模型,和相应的尖峰在布伦特-Vaisala频率产生一个复杂的模式捕获签名的周期间隔。
2009-10-29 astro-ph.SR
Large-scale measurements of the red giant core rotation through asteroseismology
红巨星是类似太阳的混合模式辐射源。这种模式包括在外部对流包络中传播的压力波和在辐射内部传播的重力波之间的耦合。因此,红巨星星震学为我们提供了一个直接看到他们的核心,并打开了可能性,以监测其核心旋转的演变。先前对核心平均旋转的测量显示,角动量从核心有效地转移到红巨星内部的包层,但工作的物理机制尚未完全理解。因此,我们需要更强的观测约束红巨星核心旋转的演变。在这种情况下,我们开发了一种自动化的方法来确定开普勒观测到的红巨星分支星的平均核心旋转。这种自动化方法为未来的PLATO数据铺平了道路,代表了数十万潜在的红巨星振荡光谱。对近1200颗红巨星分支恒星的研究结果表明,核心自转制动的速率比以前估计的要低,而且似乎与恒星质量无关。
2017-10-16 astro-ph.SR
3D Model Atmospheres for Extremely Low-Mass White Dwarfs
我们提出了一个扩展网格的平均三维(3D)光谱的低质量,纯氢大气DA白矮星(WD)。我们使用CO 5 BOLD辐射流体动力学3D模拟,覆盖Teff = 6000- 11500 K和logg = 5-6.5(cgs单位),推导出解析函数,将光谱确定的1D温度和表面重力转换为3D大气参数。与先前公布的3D模型一起,1D到3D校正现在可用于基本上所有已知的对流DA WD(即,logg = 5-9)。对于低质量的WD,温度的修正相对较小(最多百分之几),但从3D模型测量的表面重力要低0.35 dex。我们重新审视了光谱分析的极低质量(ELM)WD,并表明,3D模型在很大程度上解决了在相对较冷的ELM WD在食双WD和WD +毫秒脉冲星双星系统的半径和质量测量的差异。我们还使用3D校正来修正ZZCeti不稳定带的边界,包括最近发现的ELM不稳定带。
2015-07-07 astro-ph.SR
Tidal Dissipation in Planet-Hosting Stars: Damping of Spin-Orbit Misalignment and Survival of Hot Jupiters
对轨道周期非常短(~天)的太阳型恒星周围的热行星的观测表明,这种恒星中的潮汐耗散不是太有效,因此这些行星可以在快速的轨道衰变中生存下来。这与最近的理论工作是一致的,这些理论工作表明,行星宿主恒星的潮汐Q确实可以比从恒星双星推断的值大得多。另一方面,最近对凌日热木星系统的罗西特-麦克劳克林效应的测量不仅揭示了许多这样的系统相对于轨道轴有不对准的恒星自旋,而且还表明具有较冷的宿主恒星的系统倾向于有对准的自旋和轨道轴。温恩等人认为,这种温度-温度的相关性可以用恒星内部的潮汐耗散对恒星温度的有效衰减来解释。然而,这种解释显然与这些短周期热中子的存在相矛盾。我们发现,在太阳型的近距离系外行星系统的母星,有效的潮汐Q控制的阻尼恒星的引力可以远远小于管理轨道衰减。这是因为对于未对准的系统,潮汐势包含频率等于恒星自旋频率的傅立叶分量(在恒星的旋转框架中)。这个分量可以在恒星的对流包层中激发惯性波,惯性波的耗散会导致自旋-轨道对准力矩,但不会导致轨道衰减。相比之下,对于对齐的系统,这样的惯性波激发是禁止的,因为潮汐强迫频率比恒星的自旋频率大得多。我们推导出一个一般的有效潮汐演化理论错位双星,考虑到不同的潮汐响应和耗散率为不同的潮汐强迫分量。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Searching for solar-like oscillations in the delta Scuti star rho Puppis
尽管盾牌座三角洲的对流层很浅,但理论上预测这些恒星也会激发类似太阳的振荡。为了寻找这种随机振荡,我们组织了一个光谱多站点活动的明亮,富含金属的三角洲Sct星rho船尾座。我们使用四台望远镜共获得了2763个高分辨率光谱。我们讨论的减少和分析与碘细胞技术,开发用于寻找低振幅的径向速度变化,在存在高振幅的变化。此外,我们还确定了船尾座ρ的角直径为1.68 \pm 0.03 mas,换算成半径为3.52 \pm 0.07 Rsun。使用这个值,可能的类太阳振荡的最大功率的频率,预计在~43 \pm 2 c/d(498 \pm 23 μ Hz)。船尾座ρ的主要三角洲盾型脉动模式是径向基本模式,这使我们能够确定恒星的平均密度,因此预期的大频率分离为2.73 c/d(31.6 muHz)。我们的结论是:1)对于不同的谱线,盾牌座δ脉动的径向速度振幅是不同的; 2)我们可以排除存在于船尾座ρ中的类似太阳的振荡,其径向模式的振幅大于0.5 m/s。
2013-07-29 astro-ph.SR
Discovery of period doubling in BL Herculis stars of the OGLE survey. Observations and theoretical models
本文报道了在2.4d BL的武仙座型变星中发现的星系核球的倍周期行为。另一颗BL凸起的Her-type星(P= 2.25 d)是一颗强倍周期候选星。这两个物体都已用OGLE-III测光仪确认。大约20年前,Buchler和Moskalik就预言过这种类型的振荡器有可能出现倍周期。我们的发现是对他们理论结果的第一次观测确认。第一颗显示出倍周期效应的武仙座BL恒星的发现,激发了一个新的理论研究与国家的最先进的对流脉动代码。我们提出的初步模型调查的结果,专门针对研究所观察到的倍周期BL Her变量。我们所有的非线性模型都有P=2.4d。计算结果证实,如Buchler & Moskalik早期的辐射模型所指出的,倍周期效应是由基模和第一泛音之间的3:2共振引起的。比较计算的和观测到的光变曲线可以限制恒星的参数,特别是它的金属丰度,这似乎是高的,Z约为0.01。最近的演化轨迹也限制了恒星的质量,接近M=0.50太阳质量。
2011-09-26 astro-ph.SR
Formation of Extremely Low-mass White Dwarfs Binaries
由于发现了一些脉动的、质量极低的白矮星(ELM WDs,质量$M \lesssim 0.17\, M_\odot$),它们可能有WD伴星,本文讨论了这些系统的双星形成模型。不稳定质量传递(MT)或共同包络(CE)事件不太可能形成ELM WD。具有保守MT的稳定Roche瓣溢出仅产生$M \gtrsim 0.2\, M_\odot$。本文讨论了利用磁制动引起的角动量损失来形成ELM WD。最初质量更大的恒星通过CE事件成为伴星WD。最初质量较小的恒星成为ELM WD,作为激变变星双星中的演化供体。演化模型的构建使用恒星天体物理学实验模块(MESA),ELM WD祖先的范围$M_d=1.0-1.5\, M_\odot$和WD同伴的范围$M_{\rm a} \simeq 0.4-0.9\, M_\odot$。处方,以减少薄表面对流区的磁制动。在演化的施主的包层变薄后,施主星收缩而失去接触,MT停止,露出ELM WD。具有小质量的系统以前被认为是可能的AM CVN。具有大质量的系统,达到WD冷却轨道上发生壳闪光的极限$M \simeq 0.18\, M_\odot$,将倾向于扩展到轨道周期$P_{\rm orb} \gtrsim 15\, {\rm hr}$。在此范围之间,ELM WD可能成为预WD和WD冷却轨道上的制冷剂。Brickhill的对流模式驱动的标准被用来估计的g-模式不稳定带…
2018-03-23 astro-ph.SR
Pulsational instability of pre-main sequence models from accreting protostars. I. Constraining the input physics for accretion with spectroscopic parameters and stellar pulsations
背景:主序前演化常通过选择经典的初始模型来简化。它们具有大的初始半径和足够的均匀收缩,使它们完全对流。与此相反,真正的恒星是在坍缩的分子云中作为小的原恒星种子诞生的,并通过吸积获得它们的最终质量。目的:我们的目标是约束吸积的原恒星种子与观测到的光谱参数和恒星脉动的年轻恒星物体和前主序星的输入物理。研究方法:我们进行了文献检索的光谱样本的年轻恒星的对象和前主序星,包括所有以前已知的恒星。脉动前主序星的样本量增加了分析TESS观测和CoRoT数据中的发现。我们采用MESA和GYRE计算了吸积原恒星种子在恒定吸积情况下的演化轨迹,随后的主序前演化,以及它们的脉动特性。然后将结果与观测结果进行比较,以约束输入物理。结果如下:我们讨论了16颗以前未知的脉动主序前恒星和候选星,它们是SPB,$δ$ Scuti,$γ$ Doradus或$δ$ Scuti - $γ$ Doradus混合型。我们发现,演化轨道的质量吸积率为$5\times10^{-6} M_\odot/{\rm yr}$和注入吸积能量的分数为$β=0.1$提供了最好的结果,在包络的光谱参数的前主序星在一个恒定的吸积方案。计算出的不稳定区域约束的大气边界条件爱丁顿灰色大气,我们讨论了未来的潜在的额外的约束,依赖于径向顺序的不稳定区域。我们提出了一个可能的候选人脉动的M型年轻恒星的对象。
2021-07-15 astro-ph.SR
On internal wave breaking and tidal dissipation near the centre of a solar-type star
我们研究的命运内部重力波,这是由一个短周期的行星在对流和辐射区的界面,接近太阳型恒星的中心潮汐强迫激发。我们研究了这些波在多大的振幅下会发生不稳定性。当振幅超过临界值时,这些不稳定性导致波破碎。低于这个值,波从恒星的中心完全反射。波的破碎导致恒星中心区域的旋转,并形成一个临界层,作为吸收进入波的屏障。当这些波被吸收时,恒星从内向外旋转。这导致潮汐品质因数Q '的重要幅度依赖性。如果潮汐强迫振幅超过波浪破碎所需的值,则在连续的潮汐频率范围内会产生有效的耗散,导致当前太阳的Q' \approx 10^5(P/1天)^(8/3)。对于给定的轨道,在整个G型和K型主序星的范围内,这种变化小于5倍。我们预测,由于这一过程的效率,如果它们在中心引起破裂,那么围绕这些恒星的轨道周期小于约2天的巨行星会更少。然而,这种机制在具有对流核心的恒星中是无效的,例如WASP-18,WASP-12和OGLE-TR-56,也许部分解释了它们的亲密行星同伴的生存。
2010-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR