The Independency of Stellar Mass Loss Rates on stellar X-ray Luminosity and Activity Level based on Solar X-ray flux and Solar Wind Observations
恒星的质量损失率是恒星演化模型的重要输入成分,因为它们决定了恒星演化的参数,如恒星的自旋下降和恒星在整个生命周期中的光度增加。由于缺乏对类太阳恒星恒星风的直接观测,恒星X射线光度和恒星活动水平通常被用作估算恒星质量损失率的替代指标。然而,这种直观的活度-质量损失率关系并没有很好的定义。在本文中,我研究了太阳的质量损失率作为其活动水平的函数。我比较现场太阳风测量与太阳X射线通量所代表的太阳活动水平。我没有发现太阳质量通量对太阳X射线通量的明显依赖性。相反,太阳质量损失率分散在平均值$2\cdot10^{-14}\;M_\odot\;yr^{-1}$附近。质量损失率对活动水平的这种独立性可以用以下事实来解释:活动水平受太阳闭合磁通量的大调制的支配,而质量损失率受相当恒定的开放磁通量的支配。我推导出一个简单的恒星质量损失率的函数的恒星周围的弱磁场,恒星半径,恒星的逃逸速度,和阿尔文表面的平均高度。这个表达式预测了类太阳恒星的质量损失率为$10^{-15}-10^{-12}\;M_\odot\;yr^{-1}$。
2011-07-12 astro-ph.SR
Bayesian peak-bagging of solar-like oscillators using MCMC: A comprehensive guide
背景:随着美国宇航局开普勒任务的到来,天文地震学进入了一个新时代。现在可以进行长时间连续的光度观测,其质量是前所未有的,这刺激了一些创新分析工具套件的开发。目标:类太阳振荡的功率谱是关于恒星结构和演化的取之不尽的信息来源。因此,需要稳健的方法来推断单个振荡模式参数和描述非共振特征的参数,从而使地震解释成为可能。方法:我们提出了一个全面的指导实施贝叶斯峰值装袋工具,采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)。除了可以通过贝叶斯定理结合相关的先验信息外,该工具还可以获得每个拟合参数的边际概率密度函数。我们将此工具应用到最近的几个星震数据集,即HD 49933的CoRoT观测和南河三的地面观测。结果如下:所开发的方法在约束方面表现得非常好,不仅在传统的情况下提取振荡频率,而且当推动传统方法有困难的限制。此外,它还提供了一种严格的方法来比较相互竞争的模型,如脊识别,对asteroseisic数据。
2010-12-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Stellar Dynamos with Solar and Anti-solar Differential Rotations: Implications to Magnetic Cycles of Slowly Rotating Stars
对缓慢旋转恒星中的磁流体动力学对流的模拟预测了反太阳差异旋转(DR),其中赤道旋转比两极慢。在通常的$αΩ$发电机模型中,这种反太阳DR并不产生极性反转。因此,大规模的磁场在缓慢旋转的恒星的功能,预计将不同于具有太阳般的DR的恒星。在这项研究中,我们进行平均场运动发电机建模不同的恒星在不同的旋转周期。对于自转周期大于30天的恒星,我们考虑反日DR,否则考虑类日DR。我们发现,与特定的$α$配置文件,发电机模型产生极性反转的磁周期,即使与反太阳DR提供,DR淬火时,环向场增长相当高,有足够强的$α$的产生环向场。由于逆太阳DR,该模型产生的磁场的突然增加时,DR剖面从太阳的变化,反太阳。这种磁场的增强与恒星观测数据以及一些全球对流模拟结果吻合得很好。在类太阳DR分支中,随着自转周期的减小,磁场强度增大,而自转周期缩短。这两种趋势与观察结果基本一致。我们的研究提供了额外的支持,可能存在的反太阳DR在缓慢旋转的恒星和存在异常增强的磁场和可能的周期,这是容易产生的超级耀斑。
2019-11-25 astro-ph.IM astro-ph.SR
BONNSAI: a Bayesian tool for comparing stars with stellar evolution models
配备多纤维或积分场摄谱仪的强大望远镜,结合恒星大气的详细模型和自动拟合技术,可以分析大量恒星。这些数据集包含了丰富的信息,需要新的分析技术来弥合观测和恒星演化模型之间的差距。为此,我们开发BONNAI(波恩恒星天体物理学接口),贝叶斯统计方法,能够比较所有可用的观测值同时恒星模型,同时考虑到观察到的不确定性和先验知识,如初始质量函数和恒星旋转速度的分布考虑。BONSAI可用于(1)从复杂的数据集确定基本恒星参数的概率分布,如初始质量和恒星年龄,(2)预测尚未观测确定的恒星参数,(3)测试恒星模型,以进一步推进我们对恒星演化的理解。BONNSAI的一个重要方面是,它通过$χ^{2}$假设检验和后验预测检查选出恒星模型无法重现的恒星。BONNSAI可以与任何一组恒星模型一起使用,目前支持银河系和大麦哲伦云和小麦哲伦云组成的大质量主序星单星模型。我们将我们的新方法应用于模拟星,以展示其功能和能力。在第一个应用程序中,我们使用BONSAI测试恒星模型的布罗特等人。(2011年a)通过比较恒星年龄推断的主要和次要恒星的食银河系双星。年龄是由动力学质量和半径确定的,已知的好于3%。我们发现恒星模型很好地再现了银河系双星。BONSAI可通过http://www.astro.uni-bonn.de/stars/bonnsai的网络界面获得。
2014-08-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Bayesian Analysis of Multiple Harmonic Oscillations in the Solar Corona
日冕环中多模态谐波扭折振荡的探测,使得利用地震学反演技术能够获得日冕密度分层和磁场膨胀的信息。这一推论是基于基模与第一泛音之间的周期比的测量以及在日冕密度分层和波导磁场膨胀假设下的周期比的理论结果。我们提出了一个贝叶斯分析的多模式谐波振荡反演的密度尺度高度和磁通量管膨胀,在每一个假设。然后,使用贝叶斯模型比较方案比较这两个模型,以评估每个模型的合理性,考虑到我们目前的知识水平。
2013-02-14 astro-ph.SR
A Bayesian approach to comparing theoretic models to observational data: A case study from solar flare physics
太阳耀斑是太阳大气中大规模的能量释放,其特征是从光球层到日冕的等离子体的流体动力学性质的快速变化。太阳物理学家通常试图使用理论模型和观测数据的组合来理解这些复杂的事件。从统计学的角度来看,在理论和观测之间进行准确和统计上显著的比较存在许多挑战,主要是由于与物理模型相关的大量自由参数。这类不适定的统计问题非常适合贝叶斯方法。在本文中,太阳耀斑研究Raftery等人(2009年)使用贝叶斯框架重新分析。这使我们能够研究耀斑的温度,排放措施和能量损失的统计自洽的方式的演变。基于贝叶斯模型的选择技术意味着没有决定可以作出关于导电或非热束加热在加热耀斑等离子体在脉冲阶段的这一事件中发挥最重要的作用。
2012-06-24 astro-ph.SR stat.AP
Modern Time-Series and Spectral Methods for Analyzing Solar and Stellar Oscillatory Signals
School of Aerospace, Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨工业大学(深圳)航天学院);Faculty of Information Engineering and Automation, Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学信息工程与自动化学院)
综述了检测太阳和恒星信号周期性的主要方法,包括傅里叶变换、Lomb-Scargle周期图、时频分析和自适应分解,并讨论了统计显著性检验及未来方向。
2026-06-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Bayesian Coronal Seismology
与实验室的情况相反,对太阳大气的研究必须在没有直接接触到感兴趣的物理条件的情况下进行。因此,信息是不完整和不确定的,需要采用推理方法来诊断物理条件和过程。太阳大气地震学就是这样一种方法,它利用观测到的和理论上预测的波的特性来推断等离子体和磁场的特性。太阳大气地震学的一个最新发展是使用基于贝叶斯分析的反演和模型比较方法。本文首先阐述了贝叶斯分析的哲学思想和方法论。然后,我们提供了一个帐户迄今已取得的成就,这些技术的应用,太阳大气地震和未来可能的扩展前景。
2017-09-25 astro-ph.SR
Going Bayesian on the ages of nearby young stellar systems I. The expansion rate method
研究开发了结合先验知识的贝叶斯膨胀速率方法用于估计年轻恒星系统年龄,通过升级贝叶斯分层模型并在广泛模拟中验证,证明其比传统频率学派方法更稳健可信,已作为开源代码Kalkayotl的模块发布。
2025-06-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Concluding remarks on Solar and Stellar Activities and related planets
研讨会显示了这一迅速发展的学科的活力。在此,我将集中介绍一些要点和补充资料。最后,我对太阳和恒星活动以及相关行星的一些观点进行了总结。
2009-11-24 astro-ph.SR
Starspots, Stellar Cycles and Stellar Flares: Lessons from Solar Dynamo Models
在这篇综述中,我们讨论了目前的太阳发电机模型是否可以外推,以解释恒星活动的各个方面。我们首先总结了以下几种类太阳恒星的数据:(i)多年来来自Ca H/K发射的恒星周期数据;(ii)表明热日冕活动的X射线数据;(iii)星点数据(特别是关于巨大的极点);和(iv)与恒星超耀斑有关的数据。然后介绍了太阳发电机模型的研究现状-介绍了目前比较受欢迎的太阳活动周期模型-通量输运发电机模型。虽然将这个模型外推到类太阳恒星可以解释观测数据的某些方面,但数据的某些其他方面仍然需要理论解释。目前还不清楚我们是否需要一种不同的发电机机制来处理具有巨大星点或产生非常强烈的超级耀斑的恒星。
2016-12-08 astro-ph.SR
The Power of Principled Bayesian Methods in the Study of Stellar Evolution
使用最好的望远镜和仪器来获得高质量的恒星测光、天体测量和光谱学需要多年的努力。恒星演化模型包含了对恒星寿命的经验理论计算和检验。然而,大多数天文学家通过眼睛将这些有价值的模型与这些珍贵的数据集相匹配。我们表明,一个原则性的贝叶斯方法拟合模型恒星数据产生更多的信息在一系列恒星天体物理学。我们强调在确定星团的年龄,双星的质量比,在恒星模型的准确性,后主序星质量损失的限制,和个别白矮星的年龄的进展。我们还概述了一些未解决的问题,将受益于原则贝叶斯分析。
2016-05-10 astro-ph.SR
Bayesian Seismology of the Sun
我们执行贝叶斯网格为基础的分析太阳l= 0,1,2和3 p模式通过BiSON为了提供第一个贝叶斯分析的太阳组成问题。我们没有找到决定性的证据来支持这两种化学成分,尽管修订后的太阳丰度(AGSS 09)总体上更有可能。我们确实在标准恒星演化模型中发现了系统性问题的迹象,与外层对高阶模式的建模不足的后果无关。地震观测数据最适合于比太阳的陨石年龄早几亿年的太阳模型。同样,陨石年龄校准模型不能充分再现观测到的地震观测值。我们的研究结果表明,这些问题将影响任何依赖于太阳校准的小行星地震推断。
2013-03-15 astro-ph.SR
A Comparison Between Physics-based and Polytropic MHD Models for Stellar Coronae and Stellar Winds of Solar Analogs
塞曼-多普勒成像(ZDI)技术的发展提供了低质量恒星表面磁场的天气观测。这使得恒星天体物理学社区采用了太阳物理学中使用太阳磁图的建模技术。然而,这些技术中的许多技术由于未能再现太阳观测而被太阳界忽视。尽管如此,其中一些技术仍然被用来模拟太阳类似物的日冕和风。本文对日冕和太阳风的两种MHD模型进行了比较研究。第一种模式是多向风模式,第二种是基于物理的AWSOM模式。我们表明,虽然AWSOM模型始终再现许多太阳观测,多方模型未能再现许多这些观测,在这种情况下,它的解决方案是非物理的。我们的建议是,多变模型,这是用来估计质量损失率和其他参数的太阳类似物,必须首先与太阳观测校准。或者,这些模型可以用捕获更详细的日冕物理学的模型(如AWSOM模型)进行校准,并且可以以一致的方式再现太阳观测。如果没有这样的校准,多变模型的结果就不能得到验证,但它们可能被其他人错误地使用。
2017-01-04 astro-ph.SR
A Bayesian approach to scaling relations for amplitudes of solar-like oscillations in Kepler stars
我们研究不同的振幅标度关系,通过星震学的恒星,显示太阳般的振荡。振幅是最具挑战性的小行星地震量之一,因为在测量恒星功率谱的背景水平时会出现很大的不确定性。我们目前的结果计算的贝叶斯推断的样本上观察到的1640颗恒星开普勒,跨越从主序星红巨星,用于振幅预测和利用最近良好校准的有效温度SDSS测光的12个模型。我们通过贝叶斯模型比较来测试候选振幅标度关系。我们发现对恒星质量有独立依赖性的模型在很大程度上是最受欢迎的模型。模型之间的差异和差异,从早期到晚期阶段的恒星演化的自由参数也被突出。
2013-01-08 astro-ph.SR
Oscillation frequencies for 35 \Kepler solar-type planet-hosting stars using Bayesian techniques and machine learning
\Kepler彻底改变了我们对系外行星及其宿主恒星的理解。星震学是研究恒星特性的重要工具,而\Kepler则是进行星震学的极佳观测设施。在这里,我们选择了一个样本的35个\Kepler太阳型恒星的主机凌日系外行星(或行星候选人)与检测到的太阳般的振荡。使用现有的\Kepler短节奏数据季度16,我们创建优化的太阳型恒星的星震学的功率谱。我们确定的振荡模式和估计模式频率的“峰值装袋”使用贝叶斯MCMC框架。此外,我们使用贝叶斯无监督机器学习方法扩展了质量保证的方法。我们报告的测量频率的振荡模式的所有35颗恒星和频率比常用的详细asteroseismic建模。由于与频率比相关的高相关性,我们报告了所有测量频率和计算频率比的协方差矩阵。这些频率,频率比和协方差矩阵可以用来获得这些行星宿主星的基本参数的严格约束。
2015-11-06 astro-ph.SR
Notes of frequency of occurence and energetics of the solar-type stellar flares
根据30年前的地基测光和最近的开普勒空间实验,研究了太阳型恒星耀斑的发生频率和能量学。得出的结论是,这种耀斑发生的频率与恒星表面的大小成正比,根据地面测光和空间观测的结果对最大耀斑辐射的估计实际上是一致的。
2015-08-02 astro-ph.SR
Splinter Session "Solar and Stellar Flares"
本摘要报告了在冷星-16会议上分裂会议“太阳和恒星耀斑”中提交的论文。“虽然讨论了许多主题,但主要主题是太阳和恒星耀斑社区之间的共同利益和物理学,以及在不久的将来进行重要新观测的机会。
2012-06-18 astro-ph.SR
Bayesian analysis to identify very low-mass members of nearby young stellar kinematic groups
我们描述了我们的全天巡天>M4候选成员附近,年轻的协会从2 MASS和WISE目录使用贝叶斯推断。我们报告了第一批结果,包括38个极有可能显示出低重力(因此是年轻)光谱迹象的候选者。这些天体中最新的一个将对应于11 - 13兆焦耳的天体,大约在行星体系的极限。
2013-07-03 astro-ph.SR
Exploring the solar paradigm to explain stellar variability
行星搜寻任务CoRoT和\textit{Kepler}实现了前所未有的宽带恒星测光精度,开创了研究数十万颗恒星磁驱动亮度变化的新时代。这种亮度变化是很好的研究和理解的太阳。大量的数据可以准确地比较太阳和恒星的亮度变化。一个有趣的问题是,所观察到的恒星光度变化的趋势(例如,恒星自转周期的变化的依赖性)是否可以通过利用太阳的范例,特别是从太阳学习的亮度变化的物理概念来解释。这项工作的目标是找出,通过观测和模拟数据的比较,如果任何太阳亮度变化的物理概念必须改变,以重现类太阳恒星的变化分布。
2021-06-24 astro-ph.SR
Similarities and differences between solar and stellar flare pulsation processes
University of Palermo(巴勒莫大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所-巴勒莫天文台)
本文比较了太阳与恒星耀斑脉动过程的相似性与差异,揭示了两者在磁学机制上的共同点及尺度差异。
2026-02-03 astro-ph.SR
Bridging Solar and Stellar Physics: Role of SDO in Understanding Stellar Active Regions and Atmospheric Heating
Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency(宇宙科学研究所,日本宇宙航空研究开发机构)
SDO通过整合太阳观测数据,帮助理解恒星活跃区域和大气加热,推动恒星磁活动研究及系外行星环境预测。
2026-02-18 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
Bayesian inference of stellar parameters based on 1D stellar models coupled with 3D envelopes
利用一维(1D),对流启发式理论的恒星模型不能充分描述超绝热层的能量传输。不正确的建模导致众所周知的差异观测和预测的振荡频率的恒星与对流信封。最近,三维(3D)流体动力学模拟的恒星信封已被证明,以促进一个现实的描述超绝热对流的一维恒星模型。由此产生的结构变化的边界层已被证明不仅影响预测的振荡谱,但演变轨迹以及。在本文中,我们量化的后果,边界条件的变化对恒星参数估计的主序星。为此,我们调查两个基准星,半人马座阿尔法星A和B,使用贝叶斯推断。我们表明,湍流对流的改进处理,使获得的一维恒星结构几乎不敏感的混合长度参数。通过在一维恒星模型中使用三维模拟,我们克服了混合长度参数与其他恒星参数之间的简并性。通过提升这种简并性,包含3D模拟有可能产生更稳健的参数估计。通过这种方式,对超绝热对流的更真实的描述对任何依赖恒星模型的领域都具有重要意义,包括对银河系化学演化和系外行星研究的研究。
2019-10-22 astro-ph.SR
Ground-based monitoring of the variability of visible Solar spectral lines for improved understanding of solar and stellar magnetism and dynamics
该白皮书提出建立地面光谱仪网络,以高光谱分辨率和高光度稳定性长期监测太阳盘积分光谱变率,结合盘分辨观测,补充系外行星探测和恒星变率研究,促进多学科科学回报。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar energetic events, the solar-stellar connection, and statistics of extreme space weather
对太阳和类太阳恒星的观测提供了对恒星磁活动不同方面的了解,当这些方面结合起来时,有助于我们拼凑出一幅比仅从太阳或恒星角度所能获得的更全面的图景。太阳为我们提供了不错的空间分辨率,例如,磁双极和覆盖在上面的动态热大气,恒星的集合使我们能够在至少某些场合看到罕见的事件。太阳向我们展示了通量在表面复杂的极性混合中是如何出现、扩散和消失的,只有恒星观测才能向我们展示古代或未来太阳的活动。在这篇评论中,我专注于统计特性的比较,从双极区出现耀斑能量,并从日光层事件的太阳高能粒子对地球的影响。在这样做的时候,我指出了一些有趣的对应关系,以及我们的知识无法得出明确结论的领域,例如,我们可以从现在的太阳中预期的最极端的空间天气事件。解释恒星日冕光变曲线的高能事件的困难说明了SDO,STEREO,和GOES航天器提供的一些例子。
2010-12-13 astro-ph.SR
The solar wind from a stellar perspective: how do low-resolution data impact the determination of wind properties?
阿尔文波驱动的3D磁流体动力学(MHD)模型越来越多地用于预测恒星风的性质,它包含无约束的参数,并依赖于低分辨率的恒星磁图。我们探讨了输入阿尔文波能量通量和表面磁图对阿尔文波太阳模型(AWSoM)预测的风特性的影响。利用球谐分解方法降低了太阳周极大期和极小期两个太阳磁图的分辨率。阿尔芬波的能量是根据太阳双星18 Sco的远紫外光谱确定的非热速度而改变的。此外,低分辨率磁图的三个太阳类似物获得使用塞曼多普勒成像(ZDI)。最后,模拟的风特性进行了比较,高级成分探测器(ACE)的观测。AWSoM模拟使用从太阳观测中得到的良好约束的输入参数,可以再现观测到的太阳风质量和角动量损失率。磁图的分辨率对风场的影响很小,且仅在周期极大值期间。然而,阿尔文波能量的变化会影响风的特性,而与太阳活动周期水平无关。此外,使用三颗恒星的低分辨率磁迹图而不是太阳磁迹图进行太阳风模拟,可能导致模拟的风特性有一个数量级的差异。与磁图分辨率相比,Alfvén能量的选择对风力输出的影响更大。对于那些输入边界条件不像太阳那样受约束的恒星,这种影响可能会更大。毫不奇怪,用恒星磁场图代替太阳磁场图可能会导致完全不准确的太阳风特性,在太阳风和恒星风模拟中应该避免。
2020-02-24 astro-ph.SR
Bayesian Asteroseismology of 23 Solar-Like Kepler Targets
我们研究了23个以前发表的开普勒目标,以执行一致的基于网格的贝叶斯星震分析,并将我们的结果与通过星震建模门户网站(AMP)获得的结果进行比较。我们发现许多目标的恒星参数和它们的不确定性的差异。虽然这些差异可以归因于恒星演化模型之间的系统效应,我们表明,不同的方法提供不兼容的不确定性的一些参数。使用非绝热模型和我们的能力来测量表面效应,我们还调查这些表面效应对恒星参数的依赖性。我们的研究结果表明,表面效应的大小对混合长度参数的依赖性,但只有最低限度地影响恒星参数的确定。虽然我们样本中的一些恒星完全没有表面效应,但在HR图中靠近太阳位置的恒星中发现了最显著的表面效应。
2013-07-16 astro-ph.SR
A Bayesian Approach to Forecasting Solar Cycles Using a Fokker-Planck Equation
提出了一种太阳活动周的贝叶斯预报方法。该方法结合了福克-普朗克对太阳黑子数量短时间尺度(每日)波动的描述(\citeauthor{NobleEtAl2011},2011年,\apj{} \textbf{732},5)和来自其他来源的信息,如前兆和/或发电机模型。该预测被示出为应用于两个历史周期(周期19和20),然后应用于当前太阳周期(周期24)。新方法允许预测分位数,即太阳黑子数量在给定的未来时间落在大或小范围之外的概率。它还允许蒙特卡罗模拟来确定预期的大小和时间的峰值每日太阳黑子数,以及平滑太阳黑子数的一个周期。这些模拟显示了每日太阳黑子数量的巨大变化如何决定了对一个周期的平滑最大值的任何预测的实际可靠性。对于第24个太阳活动周期,我们预测最大日太阳黑子数为$166\pm 24$,发生在2013年3月,平滑太阳黑子数的最大值为$66\pm5$,表明太阳活动周期非常小。
2011-11-14 astro-ph.SR physics.data-an
Stellar dating using chemical clocks and Bayesian inference
测定恒星的年龄是一项重大挑战,对许多天体物理学领域都有着深远的影响。最有前途的技术之一是使用化学丰度。最近的空间和地面设施通过精确的观测改善了恒星的数量。这为使用贝叶斯推断工具最大化我们可以从中提取的信息打开了大门。我们的目标是提出准确和可靠的恒星年龄估计FGK恒星的化学丰度和恒星参数。我们使用了最灵活的贝叶斯推断技术之一(分层贝叶斯模型),以超越目前使用化学丰度进行恒星定年的可能性。我们的模型是数据驱动的模型。我们使用的训练集,已在文献中提出的年龄估计等时线和准确的恒星丰度和一般特征。该模型的核心是将某些丰度比作为恒星性质(包括年龄)的线性组合。我们收集了四个不同的测试集,以评估我们模型的准确性,精确度和限制。我们还训练了一个仅使用化学丰度的模型。我们发现,我们的年龄估计值与来自星震学、其他精确来源以及10颗盖亚基准恒星的年龄估计值吻合得很好。我们的估计值与参考值的平均绝对差为0.9Ga,平均差为0.01Ga。当使用疏散星团时,我们对毕宿星、NGC 2632、Ruprecht 147和IC 4651的观测结果非常一致。我们还发现了异常值,这些异常值反映了训练集有效范围的极限处的化学特性和/或星。仅使用化学丰度的模型显示出稍差的平均绝对差(1.18 Ga)和平均差(-0.12 Ga)。
2022-01-13 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Reconciling solar and stellar magnetic cycles with nonlinear dynamo simulations
据观测,太阳型恒星的磁场以十年为周期循环,太阳为11年。这些场起源于恒星的湍流对流层,对恒星的自转速率有着复杂的依赖性。我们已经进行了一组湍流的全球模拟,表现出不同的恒星旋转和光度系统的磁周期。我们发现磁循环周期与罗斯比数成反比,罗斯比数量化了旋转对湍流对流的影响。这种趋势依赖于一个基本上非线性的发电机过程,并且与太阳和其他太阳型恒星的周期相一致。
2017-07-13 astro-ph.SR
Confronting uncertainties in stellar physics II. exploring differences in main-sequence stellar evolution tracks
我们评估恒星演化计算的系统不确定性低到中等质量,主序星。我们比较公布的恒星轨道从几个不同的演化代码与我们自己的轨道计算使用恒星代码星和MESA。特别是,我们专注于轨道1和3太阳质量在太阳金属丰度。我们发现,在现有的1太阳质量轨道(计算前,最近的太阳组成修订的Asplund等人)的传播。可以被使用STARS代码计算的0.97-1.01太阳质量之间的轨迹覆盖。我们评估了这种不确定性的起源的一些可能的原因,包括如何选择的输入物理和用于执行太阳能校准的太阳能约束影响的轨道。我们发现,对于一个1太阳质量的轨道,在初始氢丰度和初始金属丰度约10%的不确定性产生约2%的质量误差。对于3个太阳质量轨道,不同恒星代码的轨道之间几乎没有差异。主要的区别在于主序列的范围,我们认为这是由于对流超冲在核中的实施的不同选择的结果。初始丰度的不确定性导致质量测定的1-2%误差。这些不确定性仅涵盖总误差预算的一部分,其还应包括输入物理中的不确定性(例如,反应速率、不透明度、对流模型)和任何缺失的物理特性(例如,辐射悬浮、旋转、磁场)。恒星表面性质如光度和有效温度的不确定性将进一步降低任何潜在质量测定的准确性。
2016-01-12 astro-ph.SR
Dynamic screening in solar and stellar nuclear reactions
在太阳和恒星内部的热而致密的等离子体中,库仑相互作用被周围的等离子体屏蔽。虽然标准的静态屏蔽萨耳彼得近似被广泛接受,并用于恒星建模,动态屏蔽的问题已经重新审视。特别是,Sznov和Sznov将分子动力学的技术应用于太阳核心的条件,以数值方式确定动态屏蔽效应。通过直接计算库仑相互作用引起的离子和电子的运动,他们计算了屏蔽效应,而没有萨尔彼得近似中固有的平均场假设。在这里,我们重现他们的数值分析的屏蔽能量的等离子体的太阳能核心和得出的结论是,动态屏蔽的影响是相关的,并应包括在处理的等离子体,特别是在恒星核反应率的计算。
2010-03-03 astro-ph.SR
From Solar to Stellar Brightness Variations: The Effect of Metallicity
上下文对类太阳恒星与太阳的比较研究表明,与具有类似磁活动的类太阳恒星相比,太阳的光度变化非常低。需要对恒星的变化有全面的了解,才能为这种观测找到物理上的理由。目标。研究了金属丰度和有效温度对不同倾角的类日恒星光度亮度变化的影响。所考虑的基本恒星参数范围足够小,因此这里研究的恒星仍然可以算作类太阳恒星,甚至可以算作太阳双星。方法.为了模拟恒星的亮度变化与太阳磁活动,我们扩展了一个完善的太阳亮度变化模型,SATIRE(代表光谱和总辐照度重建),这是基于太阳光谱,不同的基本参数的恒星。为此,我们使用辐射转移程序ATLAS 9计算了不同金属丰度和有效温度下的恒星光谱。结果我们表明,即使是一个小的变化(例如在观测误差范围内)的金属丰度或有效温度显着影响光度亮度变化相比,太阳。我们发现,对于类太阳恒星,亮度变化的幅度为Strömgren(b + y)/2达到一个局部最小的基本恒星参数接近太阳的金属丰度和有效温度。此外,我们的研究结果表明,倾斜的影响减少金属丰度值大于太阳的金属丰度。总的来说,我们发现,一个基本恒星参数的准确测定是至关重要的了解恒星亮度的变化。
2018-09-12 astro-ph.SR
Solar CME Plasma Diagnostics Expressed as Potential Stellar CME Signatures
太阳日冕物质抛射(CME)与太阳耀斑有很强的联系,但还没有完全了解。太阳磁场活动的这种特征也可能发生在其他恒星上,但由于缺乏成功探测到的恒星CME,因此很难进行统计研究,以显示CME和耀斑之间的类似联系。由于潜在的强关联,对恒星CME的搜索通常始于对磁活动恒星上的超级耀斑的成功搜索。无论耀斑的存在,我们强调实用程序的CME特定的光谱特征时,试图找到并确认恒星CME候选人搜索。我们使用太阳CME的例子,为什么大量的紫外线发射线,同时检测时,可以大大提高光谱发现恒星CME候选人的可信度。我们预测CME相关的发射线如果来自遥远的恒星,会有多亮。我们特别推荐使用三条发射谱线(C IV 1550埃,O VI 1032埃和C III 977埃),因为它们可能具有明亮的信号和方便的诊断能力,可以用来确认观测信号是否真的来自恒星CME。
2022-05-25 astro-ph.SR
Solar spicule population properties inferred from IRIS Mg II k off-limb spectra using likelihood-free Bayesian inference
Astronomical Institute of the Academy of Sciences(科学院天文研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学)
本文利用似然自由贝叶斯推断结合前向辐射传输模型,从IRIS Mg II k临边光谱中推断太阳针状体的群体级特性,并约束其主导观测变异性和高度依赖性的有效参数。
2026-10-21 astro-ph.SR
A Grid of MHD Models for Stellar Mass Loss and Spin-down Rates of Solar Analogs
恒星风被认为是恒星随时间旋转的主导因素。然而,太阳类似物的恒星风由于观测它们的挑战而受到很大的限制。在过去的十年中,我们对太阳风加速机制的理解以及太阳风和恒星风数值模型的发展都有了很大的进步。在本文中,我们提出了一个网格的磁流体动力学(MHD)模型研究和量化的恒星质量损失率和角动量损失率作为恒星旋转周期,磁偶极子组件和日冕基底密度的函数的值。我们推导出简单的比例律的损失率作为这些参数的函数,并限制可能的质量损失率的恒星与热驱动风。尽管我们的标度律成功地匹配了模型的结果,但我们发现“太阳偶极子”情况与基于太阳观测的实际情况之间存在偏差,高估了实际太阳质量损失率3倍。这意味着恒星场的模型可能需要更复杂的进一步研究,其中可能包括使用活跃区域的填充因子,以及小尺度场的强度分布。质量损失率通常主要由磁场强度控制,风密度与围磁压力$B^2$成比例变化。我们还发现,使用我们的网格模型获得的质量损失率下降得更快的旋转周期的增加比使用观测到的恒星活动得出的标度律。对于主序星类太阳,我们的标度律角动量损失与极向磁场强度检索著名的Skumanich下降的角速度随时间的推移。
2014-01-07 astro-ph.SR
Stellar ages and masses in the solar neighbourhood: Bayesian analysis using spectroscopy and Gaia DR1 parallaxes
我们提出了一个贝叶斯实现的等时线拟合在推导恒星年龄和质量,结合绝对K星等($\rm M_K$)来自2 MASS测光和盖亚DR 1视差和差异之间的初始散装金属丰度和现今的表面金属丰度,并允许纳入进一步的约束(例如,天文学)。作为一个测试,我们重新计算恒星年龄和质量的$\sim 4000$恒星在太阳附近的六个充分研究的文献样本,使用依巴谷和TGAS天体。我们的年龄被认为是兼容的文献价值,但减少一般的不确定性。包含基于视差的$\rm M_K$作为对导出量的额外约束,特别是当恒星参数中的系统误差被低估时。我们重建的年龄金属丰度的关系,在太阳附近的重新分析日内瓦-哥本哈根调查,包括TGAS-EQUILLAXES和初始散装金属丰度采样。我们发现一个平坦的趋势盘星的年龄$<$ 11\,陀螺仪,但较小的分散在所有年龄的文献相比。
2018-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar mid-life crisis: subcritical magnetic dynamos of solar-like stars and the breakdown of gyrochronology
最近的观测揭示了恒星陀螺年代学关系在太阳年龄附近的惊人崩溃,暗示着中年的类太阳恒星过渡到磁性不活跃的未来。我们为这些有趣的观测提供了理论基础,这些观测的灵感来自于一个可以探索长期太阳周期波动的数学发电机模型的模拟。我们重现所观察到的太阳黑子数的双峰分布,但只为亚临界发电机。基于分叉分析,我们认为,太阳类恒星的老化使得弱磁发电机制度容易访问。弱磁场生产在这一制度妥协风驱动的角动量损失,从而破坏霸权的恒星旋转自旋下降的磁制动。类太阳恒星的{ \emph{subcritical magnetic dynamos} }假说为太阳-恒星现象的多样性提供了自洽、统一的物理基础,例如为什么超过中年的恒星不像年轻时那样快速自旋,恒星陀螺年代学关系的破裂,观察到的双峰分布的长-长期的太阳黑子观测和最近的发现表明,太阳可能会过渡到一个磁不活跃的未来。
2021-07-28 astro-ph.SR
The Direct Effect of Toroidal Magnetic Fields on Stellar Oscillations: An Analytical Expression for the General Matrix Element
太阳能发电机在哪里,它的工作方式是什么?这些在太阳物理学中仍然是悬而未决的问题。日震学和星震学可以帮助我们通过全球振荡来研究太阳和恒星的内部结构。太阳和恒星声学模的性质随着磁活动水平的变化而变化。然而,到目前为止,利用地震测量对地下磁场的推断非常有限。本文的目的是发展一种计算大尺度环形磁场对太阳和恒星全局振荡本征函数和本征频率的影响的形式。如果在平衡态的运动方程中加上洛伦兹力,恒星的本征模就可以耦合。在准简并微扰理论中,这种耦合,也称为直接效应,可以用一般矩阵元来量化。本文给出了地下带状环形磁场位形叠加时的矩阵元解析表达式。矩阵元对于摄动太阳和恒星本征函数以及频率摄动的正演计算是很重要的。本文的结果将有助于确定太阳和恒星大尺度次表面磁场的几何结构、强度及其在活动周期中的变化。
2017-09-07 astro-ph.SR
Modelling Quasi-Periodic Pulsations in Solar and Stellar Flares
太阳耀斑发射在所有的EM波段和太阳高能粒子的通量密度的变化被检测到。太阳耀斑和恒星耀斑产生的电磁辐射通常表现出明显的振荡模式,其特征周期从几分之一秒到几分钟不等。这些振荡被称为准周期脉动(QPP),以强调它们通常包含明显的振幅和周期调制。本文综述了太阳耀斑和恒星耀斑中的准周期脉动现象。特别是,我们专注于可能的物理机制,重点是产生周期性的结果范围的基础物理。这些物理机制包括MHD振荡、自振荡机制、振荡重联/重联反转、波驱动重联、双回路聚结、MHD流动过稳定性、等效LCR轮廓机制和热力学循环。我们还提供了目前文献中发表的所有QPP事件的直方图。QPPs的出现对解释和理解耀斑中的基本过程(如磁能释放和粒子加速)提出了额外的限制。因此,为了建立太阳耀斑和恒星耀斑的综合模型,对QPP的充分了解至关重要。
2018-02-12 astro-ph.SR
Bayesian Solar Wind Modeling with Pulsar Timing Arrays
使用贝叶斯分析,我们研究了太阳电子密度与NANOGrav 11年脉冲星定时阵列(PTA)数据集。我们的模型的太阳风被纳入一个全球性的适合从脉冲到达时间。我们介绍了新的工具,开发了这种全球性的适合,包括太阳能电子柱密度的解析表达式和开源模型的太阳风端口到现有的PTA软件。我们进行了各种太阳风模型参数的从头算恢复。然后,我们展示了丰富的信息,太阳能电子密度,$n_E$,可以从PTA数据收集,包括高阶修正到简单的$1/r^2$模型与自由流风(这是日冕加速物理的信息探针),季度分箱测量$n_E$和连续的时变模型$n_E$跨越大约一个太阳活动周期。最后,我们讨论了我们的模型在引力波分析脉冲星定时数据的色噪声缓解的重要性和复杂的PTA太阳电子密度模型和太阳物理界开发的协同作用的潜力。
2021-11-17 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
Probability Distribution Functions of Solar and Stellar Flares
研究了太阳耀斑的软X射线数据,发现耀斑能量的分布函数可用幂指数略小于2的锥形幂律或伽玛函数分布来描述,表明耀斑总体能量主要来自少数大耀斑。1000年来最大的太阳耀斑预计将在GOES耀斑级的X70左右。我们还研究了来自太阳型恒星的超耀斑(比太阳耀斑能量更高),发现其伽马函数分布拟合的幂指数在1.05左右,比太阳耀斑平坦得多。向下外推的恒星耀斑能量分布函数与太阳耀斑能量分布函数不一致。
2022-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing the evolution of radiation-MHD simulations of solar and stellar atmospheres in the Lagrangrian frame
辐射磁流体模拟已经成为研究太阳和恒星大气物理的标准工具。目的:本文的目的是提出一种方法,允许有效和准确的分析,在这种模拟的拉格朗日框架中的流量。研究方法:本文提出了一种方法,允许给定的种子点,可以自由选择在任何位置,并在任何时间在模拟过程中的模拟状态存储的路径线的建设。该方法基于被动示踪粒子。通过在膨胀区域中注入颗粒,即使在强压缩流的情况下,也避免了无颗粒体积的发生。结果:该方法在太阳和恒星大气模拟程序Bifrost中得以实现。它是高效和准确的。作为例子,我提出了一个分析的气体包裹在对流区和太阳过渡区的粒子。
2018-05-17 astro-ph.SR
Chronos: Towards a self-consistent and absolute stellar age scale. I. A Bayesian hierarchical lithium-age model: Validation on the Pleiades cluster
Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA(天文生物学中心 (CAB),西班牙国家科学技术研究委员会-国家航空航天技术研究所);Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica, Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学物理科学学院地球与天体物理学系);Departamento de Inteligencia Artificial, Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)(西班牙国立远程教育大学人工智能系);Dpto. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz(加的斯大学统计与运筹学系);Departamento de Álgebra, Geometría y Topología, Universidad de Málaga(马拉加大学代数、几何与拓扑学系)
提出贝叶斯分层锂年龄模型Chronos,结合神经网络,通过联合推断有效温度、锂丰度和星团年龄,在昴宿星团上验证并得到一致的年龄估计。
2026-05-25 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Comparison of solar multifrequency microwave data with other solar indices for understanding solar and stellar microwave data
本研究分析太阳多频微波数据与活动指数的关联并分为两类,首次揭示圆偏振与太阳指数的关系,外推至类太阳恒星发现epsilon Eri符合规律,指出需更多观测验证太阳规律对恒星的适用性。
2024-02-19 astro-ph.SR
Inferring solar differential rotation through normal-mode coupling using Bayesian statistics
正常模式日震数据分析使用观测到的太阳振荡光谱来推断太阳内部由于全球和局部尺度流动和结构非球面性而产生的扰动。差分旋转,占主导地位的全球规模的轴对称扰动,一直严格限制主要使用测量的频率分裂通过“$a$系数”。然而,频率分裂的形式主义调用的近似,多重态是孤立的。这种假设对于高角度的模式是不准确的。分析本征函数校正,这方面的交叉耦合模式跨越多重态,是一个更准确的方法。然而,应用标准的反演技术,使用这些交叉频谱测量产生$a$ -系数具有显着更广泛的扩展比良好的约束结果从频率分裂。在这项研究中,我们应用贝叶斯统计推断$a$ -系数,由于差分旋转交叉光谱的$f$ -模式和$p$ -模式。我们证明,这种技术的工作相当不错的模式与角度$\ell=50-291$。发现推断的$a_3-$系数在$\ell > 200$的频率分裂值的$1$ nHz内。我们还表明,该技术失败在$\ell < 50$由于不敏感的测量扰动。这些结果有助于进一步建立模式耦合作为一种重要的日震技术,用它来推断内部结构和动力学,两者都是轴对称的(例如,纬向环流)和非轴对称扰动。
2021-01-22 astro-ph.SR
The histeresis of the indices of solar activity and of the ionospheric indices in 11-yr cycles. The histeresis of the stellar activity indices in the cyclic activity similar to the Sun
分析了光球层、色球层和日冕辐射的滞后效应对太阳和恒星活动周期上升和下降阶段的影响。研究了太阳活动的一些指标:氢Lyman α辐射通量、10.7 cm辐射通量、太阳黑子数SSN、日冕绿线530.3 nm辐射通量、太阳常数TSI和280 nm Mg II辐射通量。恒星与确定的周期进行了检查,以检测色球层的S-指数CaII通量与光球层的通量Fphotosphere之间的滞后效应。
2016-07-28 astro-ph.SR
Near-surface stellar magneto-convection: simulations for the Sun and a metal-poor solar analog
我们提出了2D本地框模拟近地表辐射磁对流与规定的磁通量,进行了MHD版本的CO 5 BOLD代码的太阳和类太阳恒星的金属贫化学成分(金属丰度减少了100倍,[M/H]=-2)。所得到的磁流体动力学模型可用于研究金属丰度对磁化恒星大气性质的影响。初步分析表明,水平磁场分量往往是显着更强的光学薄层的金属贫乏的恒星大气。
2009-02-16 astro-ph.SR
Improving the Ni I atomic model for solar and stellar atmospheric models
中性镍(Ni I)在太阳大气中含量丰富,是对1900 - 3900 A光谱范围内辐射的发射和吸收有贡献的重要元素之一。以前,太阳大气的太阳辐射物理模拟(SRPM)模型只考虑了少数几个层次的这种物种。在这里,我们改进的Ni I原子模型,考虑到61个能级和490条谱线。我们使用SRPM代码计算这些水平在完整NLTE中的人口,并将由此产生的新兴频谱与观测结果进行比较。目前的原子模型大大改善了近紫外波长太阳光谱辐照度的计算,这对地球大气研究,特别是臭氧化学很重要。
2013-03-14 astro-ph.SR
Dust driven mass loss from carbon stars as a function of stellar parameters - I. A grid of Solar-metallicity wind models (Corrigendum)
本勘误表的目的是指出,原始论文中的少数模型是用错误的初始结构计算的。使用完全相同的建模方法,我们重新计算了具有新初始结构的故障模型。新的结果略微改变了恒星参数风特性的一些趋势,但总体影响很小。结论不受影响。
2012-09-20 astro-ph.SR
Fractal multi-scale nature of solar/stellar magnetic field
在过去的几十年里,某些复杂物体的分形组织的抽象数学概念在天体物理学中受到了极大的关注。这一概念逐渐发展成为一个广泛的领域,包括多重分形和非线性、渗流理论、自组织临界性、灾变理论等。这种强大的数学和物理方法为探索天体物理的各个方面提供了新的可能性。特别是,在太阳和恒星的磁性,磁化等离子体的多重分形属性变成有用的理解爆发式的能量释放事件的动力学,湍流发电机行动的条件,湍流磁扩散率的性质,甚至太阳发电机的双重性质。在这篇综述中,我将简要地概述如何使用多重分形的思想来探索太阳磁性的上述方面。
2013-05-22 astro-ph.SR
Fractal Reconnection in Solar and Stellar Environments
最近对太阳的空间观测表明,磁重联在太阳大气层中无处不在,从小规模的重联(观测到的纳米耀斑)到大规模的重联(观测到的长时间耀斑或巨型弧)。通常,磁重联事件与质量喷射或喷流有关,这似乎与分形电流片的多重等离子体团喷射密切相关。来自耀斑的爆发性射电和硬X射线辐射也表明了分形重联和相关的粒子加速。我们将讨论与太阳耀斑中的等离子体团诱导重联和分形重联有关的最新观测和理论,以及它们对重联物理和粒子加速的意义。本文还讨论了最近在太阳型恒星上发现的许多超级耀斑,这些发现将太阳耀斑的分形重联模型的适用范围扩展到更广泛的适合恒星耀斑的参数空间。
2016-06-30 astro-ph.SR