Magnetic fields of cool giant and supergiant stars: models versus observations
近年来,我们对冷巨星和超巨星的磁场的认识有了很大的进展。例如,利用光学干涉测量法在活动巨星的表面上直接拍摄到了星点,在许多缓慢旋转的巨星甚至超巨星上都探测到了磁场。在这里,我回顾了目前已知的冷巨星和超巨星的磁性,并讨论了这些领域的起源和理论上对它们的了解。
2017-12-14 astro-ph.SR
Fundamental Stellar Properties from Optical Interferometry
可见光和近红外干涉仪对单星和双星的高分辨率观测为我们对冷星的恒星结构和演化的许多方面的知识奠定了基础,做出了重大贡献。关于这个主题的CS16分裂回顾了迄今为止光学干涉测量的贡献,检查了当前研究的亮点,并确定了在不久的将来具有新的观测限制的贡献领域。
2010-12-06 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Touchstone Stars: Highlights from the Cool Stars 18 Splinter Session
我们提出了一个摘要的分裂会议“试金石明星”-直接测量参数的明星-这是作为酷星18会议的一部分组织。我们讨论了几种方法来精确地确定冷星的性质,如质量和半径的食双星,半径和有效温度的干涉。我们强调最近的结果,在确定和测量试金石明星的参数,并正在努力使用试金石明星,以确定其他明星的参数。最后,我们通过比较试金石明星与冷星模型的结果,注意到一些不寻常的模式的差异。
2014-10-24 astro-ph.SR
Combining optical spectroscopy and interferometry
现代光谱仪和光学干涉仪突破了光谱和空间范围的极限,为探索宇宙提供了重要的新工具。在这篇文章中,我概述了光谱和干涉观测的互补性,并讨论了组合这些数据的不同策略。最引人注目的是,最新一代的“光谱干涉”仪器将干涉测量法所能达到的毫角秒角分辨率与光谱能力结合起来,能够直接限制原行星盘中气体成分的分布、密度、运动学和电离结构。我将介绍一些从恒星和行星形成和热星研究领域选出的研究,以说明这些从根本上新的观测机会。
2013-12-13 astro-ph.SR
Imaging sub-milliarcsecond stellar features with intensity interferometry using air Cherenkov telescope arrays
最近提出了将成像空气切伦科夫望远镜阵列应用于恒星强度干涉测量(SII)的建议。特别感兴趣的是模型独立的图像恢复提供了良好的(u,v)平面覆盖这些阵列,以及相位恢复技术的最新发展的可能性。这些仪器作为SII接收器的能力已经探索了简单的恒星物体,这里的重点是重建恒星图像与非均匀的辐射分布。我们发现,热恒星(T > 6000 K)包含热和/或冷的局部区域(T \sim 500 K)小到\sim 0.1 mas可以在短波长(λ = 400 nm)成像。
2012-05-25 astro-ph.IM astro-ph.SR
Fundamental stellar parameters of benchmark stars from CHARA interferometry -- II. Dwarf stars
应用于银河系大型恒星巡天的恒星模型需要根据具有高度可靠的基本恒星参数的恒星样本进行适当的测试。我们已经建立了一个计划,旨在提供这样的样品。我们提出了新的基本恒星参数的九个矮星,将被用作大型恒星调查的基准。其中一颗恒星是太阳双星18 Sco,它是Gaia-ESO基准之一。目标是在Teff中达到1%的精度。这一精度对于精确确定巡天观测到的恒星的全部基本参数和丰度非常重要。利用高角分辨率的光学干涉仪PAVO/CHARA,我们观测了HD 131156(xiBoo),HD 146233(18 Sco),HD 152391,HD 173701,HD 185395(thetaCyg),HD 186408(16 CygA),HD 186427(16 CygB),HD 190360和HD 207978(15 Peg)。我们从3D模型大气中推导出边缘变暗校正,并直接从Stefan-Boltzmann关系确定Teff,并采用迭代程序在测热校正表上进行插值。通过与达特茅斯恒星演化模型轨道的比较,估计了表面重力。我们收集了光谱观测从ESDIE光谱仪和估计金属丰度([Fe/H])从一维非局部热力学平衡(NLTE)丰度分析的中性和单离子化铁的未混合线。对于九颗星中的八颗,我们测量的Teff小于1%,对于一颗星,优于2%。我们确定了logg和Fe/H的中值不确定度分别为0.015dex和0.05dex。这项研究提…
2021-10-31 astro-ph.SR
Optical Interferometry of early-type stars with PAVO@CHARA. I. Fundamental stellar properties
本文利用CHARA阵列的PAVO合束器对7颗主序星和3颗巨星进行了干涉观测,光谱类型从B2到F6。我们直接测定了这些天体的角直径,平均精度为2.3%。我们还计算了辐射热通量使用现有的测光在可见光和红外波长,以及空间紫外光谱。结合精确的\textit{Hipparcos}方程,我们导出了一组恒星的基本性质,包括线半径、光度和有效温度。拟合后者计算等时线模型,我们推断的质量和年龄的恒星。得到的有效温度是在良好的协议(在3%的水平)与几乎独立的温度估计光谱。他们验证了最近的六阶多项式(B-V)- $T_\mathrm{eff}$经验关系\citep{Boyajian2012a},但建议更保守的三阶解\citep{vanBelle2009}可以充分描述光谱类型为A0及以后的主序星的(V-K)- $T_\mathrm{eff}$关系。最后,我们已经比较了质量值结合表面重力与推断的恒星半径(\textit{gravity mass}),并作为计算的光度和温度值与恒星演化模型(\textit{isochrone mass})的比较结果。观测到的恒星之一,$γ$ \,天琴座,等时线和重力质量之间的强烈差异,表明恒星大气参数的测定应加以修订。
2013-06-25 astro-ph.SR
Fundamental properties and atmospheric structure of the red supergiant VY CMa based on VLTI/AMBER spectro-interferometry
我们研究了红超巨星VY CMa的大气结构和基本性质。我们获得了近红外光谱干涉观测VY CMa光谱分辨率为35和1500使用的AMBER仪器在VLTI。能见度数据表明,在扩展的大气中的水蒸气和CO的分子层的存在下,具有不对称的形态。与2.20-2.25 μ处的近连续带通相比,在2.0 μ附近的水带中的均匀盘直径增加了\sim 20%,并且在2.3-2.5 μ处的CO带中,其增加了高达\sim 50%。封闭阶段表示相对较小的偏离接近光球层的点对称性,和较强的偏差在扩展的H2O和CO层。利用高的空间和光谱分辨率,近连续带通可以从分子和尘埃层的污染中分离出来,并且基于PHOENIX大气模型估计Rosseland平均光球角直径为11.3 +/- 0.3 mas。加上最近对距离和分光光度的高精度估计,这一估计对应于1420 +/- 120 Rsun的半径和3490 +/- 90 K的有效温度。VY CMa表现出不对称的,可能cloudly,大气层的H2O和CO,这是不合作的空间,在一个更大的细长的尘埃信封。我们修改后的基本参数使VY CMa接近最近的演化轨道的Hayashi极限,初始质量为25 Msun,旋转或32 Msun,没有旋转,在HR图中向蓝方向演化之前不久。
2012-03-23 astro-ph.SR
Fundamental Properties of Stars using Asteroseismology from Kepler & CoRoT and Interferometry from the CHARA Array
我们提出了一个长基线干涉测量活动的结果,使用PAVO光束组合器在CHARA阵列测量的角大小的五个主序星,一个亚巨星和四个红巨星的类太阳振荡已被开普勒或CoRoT检测。通过结合干涉角直径,依巴谷aplaxes,asteroseismic密度,测辐射热通量和高分辨率光谱,我们得到了一套完整的近模型独立的基本属性的样品。我们首先使用这些属性来测试最大功率(nu_max)和大频率分离(Delta_nu)的频率的星震标度关系。我们在观测不确定性范围内发现了很好的一致性,并根据经验表明,对主序星的小行星地震半径的简单估计精确到<~ 4%。此外,我们发现我们测量的有效温度与光谱和光度估计的平均偏差T_eff = 4600-6200 K之间的恒星的-22+/-32 K(与97 K的散射)和-58+/-31 K(与93 K的散射),分别良好的协议。最后,我们提出了第一个进化模型的比较,并发现富含金属的主序星HD 173701的观测和理论性质之间的差异。我们的结论是,在这项研究中提出的约束将有很强的潜力,用于测试恒星模型物理,特别是当结合详细的建模的个人振荡频率。
2012-09-28 astro-ph.SR
The effect of winds in red supergiants: modeling for interferometry
红超巨星(RSG)是在核心坍缩超新星之前演化的大质量恒星。理解这些冷恒星的演化阶段是理解我们宇宙的宇宙物质循环的关键,因为它们用新形成的元素丰富了宇宙。然而,触发其大气层质量损失的物理过程仍然没有完全理解,仍然是恒星天体物理学的关键问题之一。我们使用一种新的方法来研究这些冷恒星的扩展大气,探索一个简单的辐射平衡模型和半经验模型,占色球温度结构的恒星风的影响。然后,我们可以计算强度,通量和vibrations匹配的观测不同仪器在甚大望远镜干涉仪(VLTI)。具体来说,当比较与大气结构的HD 95687的基础上公布的VLTI/AMBER数据,我们发现,我们的模型可以准确地匹配这些观测在K波段,显示出巨大的潜力,这种方法来重现扩展大气的RSG。
2022-10-10 astro-ph.SR
Bolometric Flux Estimation for Cool Evolved Stars
辐射热通量的估算是光学和近红外干涉测量恒星有效温度的重要组成部分。如Dyck等人(1974)所述,在同时和/或宽范围测光无法进行详细的光谱能量分布(SED)拟合的情况下,简单地从宽波段K波段测光数据可靠地估计F_BOL是一种有用的工具。用现代SED拟合程序重新校准该研究的固有F_BOL与观测F_2.2um的关系,该程序结合了INGS光谱库(Pickles 1998年库的更新)的显著非黑体经验光谱模板和红化估计,用于大大提高该关系的准确性和观测效用。我们发现预测的F_BOL值比Dyck等人(1974)预测的相应值大约小11%,表明SED吸收特征对热通量曲线的影响。
2016-04-04 astro-ph.SR
Binary Cepheids from optical interferometry
一个多世纪以来,经典造父变星一直被认为是估算宇宙距离的可靠工具,这要归功于它们的周期-光度(P-L)关系。此外,它们也是强大的天体物理实验室,为研究中等质量恒星的脉动和演化提供了基本线索。在双星系统中,我们可以研究造父变星的年龄和演化,估计质量和距离,并限制理论模型。然而,大多数的伴星离造父变星太近(1 - 40质量),无法用10米级的望远镜进行空间分辨。空间分辨这类系统的唯一方法是使用长基线干涉测量法。最近,我们已经开始了一个独特的和长期的干涉计划,旨在检测和表征的造父变星同伴的物理参数,作为主要目标的准确质量和几何距离的测定。
2014-07-07 astro-ph.SR
Fundamental stellar parameters of benchmark stars from CHARA interferometry. I. Metal-poor stars
基准恒星是至关重要的验证标准,为当前以及未来的银河系大型恒星调查。然而,目前合适的贫金属基准的数量有限。我们的目标是构建一套新的金属贫基准,可靠的干涉有效温度($T_\text{eff}$)的测定和均匀分析的基础上所需的精度$1\%$在$T_\text{eff}$。我们观测到10颗晚型贫金属矮星和巨星:HD2665、HD 6755、HD 6833、HD 103095、HD 122563、HD 127243、HD 140283、HD 175305、HD221170和HD224930。十颗恒星中只有三颗(HD 103095,HD 122563和HD 140283)以前被用作基准。对于观测,我们在CHARA阵列上使用了高角分辨率的光学干涉仪PAVO。我们使用3D临边暗化模型对角直径进行建模,并直接从Stefan-Boltzmann关系确定$T_\text{eff}$,并使用迭代程序对测热校正表进行插值。表面重力($\log(g)$)是通过与达特茅斯恒星演化模型轨道的比较来估计的。我们收集了光谱观测的SDUDIE和FIES摄谱仪和估计金属丰度($\mathrm{[Fe/H]}$)从一维非LTE丰度分析的中性和单离子化铁的未混合线。我们推断其中五颗恒星(HD 103095、HD 122563、HD 127243、HD 140283和HD 224930)的$T_\text{eff}$优于$1\…
2020-06-09 astro-ph.SR
Refined fundamental parameters of Canopus from combined near-IR interferometry and spectral energy distribution
老人星是太阳系中最明亮、最接近太阳系的黄色超巨星,它为理解大质量恒星演化的物理学提供了一个独特的实验室。准确和精确的PIONIER数据使我们能够使用不同的分析定律同时测量角直径和临边暗化(LD)轮廓。我们发现,幂律LD,也与恒星大气模型的预测一致,再现干涉数据。对于这个模型,我们测量了$7.184 \pm 0.0017 \pm 0.029$ mas的角直径和$0.1438 \pm 0.0015$的LD系数,它们分别是$\gtrsim 5$和$\sim15-25$,比我们之前2008年关于老人星的A\A论文更精确。从一个专门的干涉数据分析,我们还提供了新的限制弱表面不均匀性的假定存在。此外,我们分析了SED在一个创新的方式,同时拟合红化相关的参数和恒星的有效温度和重力。我们发现,基于两个有效温度的模型是更好地再现整个SED,从中我们得出了几个参数,包括一个新的热通量估计。在这项工作中,PIONIER测量的老人星角直径和LD是迄今为止最精确的,对几个相关的基本参数有直接影响。此外,由于我们的联合分析,我们能够确定一组基本参数,同时再现高精度的干涉数据和良好的质量SED,并在同一时间,同意恒星演化模型。
2021-09-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Fundamental stellar parameters of benchmark stars from CHARA interferometry -- III. Giant and subgiant stars
对银河系的大型光谱测量需要根据基准恒星的样本进行校准,以确保可靠地确定大气参数。我们提出了新的基本恒星参数的7个巨星和亚巨星,将作为基准。目标是在有效温度下达到1%的精度。这种精度对于精确确定巡天观测到的恒星的全部基本参数和丰度至关重要。我们使用高角分辨率光学干涉仪PAVO/CHARA观察了HD 121370(etaBoo)、HD 161797(muHer)、HD 175955、HD 182736、HD 185351、HD 188512(betaAql)和HD 189349。边缘变暗修正是根据STAGGER网格的三维模式大气确定的。直接从Stefan-Boltzmann关系确定Teff,并采用迭代程序在测热校正表上进行插值。我们通过与达特茅斯恒星演化模型轨道的比较来估计表面重力。光谱观测数据是从ESDIE和FIES光谱仪收集的。我们通过对中性和单电离铁的未混合线进行一维非局域热力学平衡(NLTE)丰度分析来估计金属丰度([Fe/H])。对于七颗星中的六颗,我们测量的Teff优于1%。对于一颗恒星HD 189349,Teff的不确定性是2%,这是由于不确定的热通量。我们不建议将此星作为基准,直到该测量方法得到改进。以logg和[Fe/H]}表示的所有恒星的中位不确定度分别为0.034dex和0.07dex。所有的基本恒星参数都是基于一贯相结合的干涉观测,三维边缘暗化建模和光谱分析。本…
2021-10-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
High angular resolution imaging with stellar intensity interferometry using air Cherenkov telescope arrays
利用由近100台望远镜组成的空气切伦科夫望远镜阵列进行的恒星强度光学干涉测量,将提供测量基本恒星参数的手段,并开辟独立于模型成像的可能性。除了灵敏度问题之外,强度干涉测量中的图像恢复的主要限制是在测量过程期间相干的复杂程度的相位的损失。然而,已经开发了几种模型无关的相位重建技术。在这里,我们实现了一个基于Cauchy-Riemann的算法,从模拟数据中恢复图像。对于明亮的恒星(m_v~6)和几个小时的曝光时间,我们发现,尺度特征如直径、扁率和整体形状的重建具有百分之几的不确定性。更复杂的图像也被很好地重建,具有与原始图像的高度相关性。通过使用前向算法,结果得到进一步改善。
2011-08-23 astro-ph.IM astro-ph.SR
Precision Stellar Astrophysics in the Kepler Era
对恒星的基本性质(如温度、半径、质量和年龄)和内部过程(如对流和角动量输运)的研究对天体物理学的各种主题都有影响,从星系的演化到理解系外行星。在这篇文章中,我将回顾两个关键的观测方法的基本原理,约束单场星的基本和内部属性:研究恒星振荡(asteroseismology)和光学长基线干涉测量。我将重点介绍最近在星震学方面的突破性发现,如红巨星核心自转速率的测量和系外行星系统的特征描述。我将进一步评论干涉测量的可靠性,作为一种工具来校准间接方法来估计基本属性,并提出一个新的角直径测量的系外行星的主恒星HD219134,这表明,直径的恒星是相对较好的解决(~> 1质量的K波段)是一致的不同仪器。最后,我将讨论星震学和干涉测量之间的协同作用,以测试星震标度关系,并简要展望K2,TESS和盖亚等天基任务的预期影响。
2016-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
New opportunities with spectro-interferometry and spectro-astrometry
最新一代光谱干涉仪将毫角秒角分辨率与光谱能力结合起来,极大地增加了信息量。在这里,我提出的方法的工作和结果,说明了从根本上新的科学见解提供了非常高的光谱色散或多线过渡(Brackett和Pfund线)的光谱干涉。此外,我还讨论了光谱干涉数据的解释中的一些陷阱。结合我们最近对经典Be星β CMi和β Tau的研究,给出了第一个用光学干涉测量法获得的位置-速度图,并对几颗经典Be星同时观测到的相位反转提供了物理解释。在我们对Herbig B[e]星V921 Sco的研究过程中,我们首次将光谱干涉测量和光谱天体测量结合起来,提供了一种强大而资源有效的方法来限制星周气体的空间分布和运动学,其速度分辨率高达R = λ/Δλ = 100,000。最后,我讨论了我们的相位符号校准程序,这使我们能够校准琥珀差分相位和关闭相位的所有光谱模式,并从获得的经验中得出科学驱动的要求,为未来的仪器项目。
2013-12-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
A catalogue of stellar diameters and fluxes for mid-infrared interferometry
我们提出了中红外恒星直径和通量汇编目录(MDFC)致力于在中红外波长(3-13妈妈)的长基线干涉。它收集了50万颗恒星的数据,也就是说,几乎所有的依巴谷-第谷星表中的恒星,其光谱类型都在SIMBAD数据库中报告。我们交叉匹配26个数据库,以提供基本信息,二元元素,角直径,近红外和中红外的量级和通量,以及使我们能够识别潜在校准品的标志。该目录涵盖了整个天空的465857颗恒星,主要是从B到M光谱类型的矮星和巨星,接近18 kpc。最小的报告值达到0.16 μ Jy的L和0.1 μ Jy的N的通量,和2微弧秒的角直径。我们建立了4个列表的校准候选人的L-和N-波段适合与甚大望远镜干涉仪(VLTI)的子和主阵列使用MATISSE仪器。我们确定了1 621个候选人的L和44个候选人的N与辅助望远镜(AT),375个候选人的AT和259个候选人的两个波段的单位望远镜(UT)。主要是冷巨人,这些来源是小而明亮,足以属于校准候选人的主要名单。在不久的将来,我们计划以1%的精度测量它们的角直径。
2019-10-01 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR