Kepler light curves and stellar rotational periods
开普勒太空望远镜以前所未有的光度精度监测超过156,000颗恒星。我们感兴趣的恒星旋转周期,我们发现使用Lomb-Scargle周期图。这项工作的重点是2010年6月15日公布的306颗系外行星候选宿主星。我们目前的统计数据,其中有多少显示定期光度变化,提供初步的时期和估计的恒星活动。今后的工作将集中在斑点演化和差异旋转方面。
2010-12-10 astro-ph.SR
Optimized cutting off transit algorithm to study stellar rotation from PLATO mission light curves
在食双星或行星系统中,测量其中一个组成部分的恒星自转是一项具有挑战性的任务。困难主要是由于分析的复杂性,在同一光变曲线中,来自恒星旋转的信号与恒星或亚恒星伴星(如棕矮星或行星)的凌日信号混合。有许多方法可以校正光变曲线的长期趋势。然而,这种校正经常会消除恒星旋转的信号,这些信号来自穿过可见恒星盘的斑点和其他较弱的信号,如行星。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,即截断双星信号(鼓音)来识别双星凌日信号,并将其从恒星旋转行星信号中分离出来。我们提出了我们的技术与应用程序的EB从CoRoT,开普勒,开普勒K2和TESS任务。我们还应用我们的方法来模拟合成EB从PLATO任务。我们的方法显示出良好的协议,在确定恒星旋转周期的几个观察到的目标,从最后的空间任务,以及它自然是有用的,为未来的欧洲任务,如行星凌日和恒星振荡(PLATO)。
2020-05-15 astro-ph.SR
The expected stellar populations in the Kepler and CoRoT fields
利用恒星布居综合工具TRILEGAL,我们讨论了Kepler和CoRoT场中预期的恒星星族
2014-09-08 astro-ph.SR
Six Methods for Distinguishing Rotation and Reversal in a Stellar Magnetic Field
恒星磁场的周期性变化可以用两种方法来解释:斜转子模型或太阳周期模型。虽然许多论文倾向于斜转子模型,但还没有足够的证据明确地排除太阳周期模型。本文提出了五个新的观测(连同一个旧的),可以进行区分磁场旋转和磁场反转。
2009-04-16 astro-ph.SR
Signature of non-isotropic distribution of stellar rotation inclination angles in the Praesepe cluster
本文利用光度自转周期、光谱自转速度和恒星半径的估算值,研究了疏散星团的113颗主序星的自转轴分布。三个不同的样本的恒星自转数据的斑点恒星从银河系领域和两个独立的样本的行星主机被用作控制样本,以支持分析的一致性。考虑到Praesepe样本的高完整性和控制样本的行为,我们发现该星团中的主序星F - K星对旋转轴对齐很敏感。使用圆锥模型,最可能的倾斜角为76+/-14度,半开度角为47+/-24度。倾斜角的非各向同性分布优于各向同性分布,除非在这项工作中使用的旋转速度被系统地高估。根据现有数据,我们没有发现这种情况的迹象。
2018-03-09 astro-ph.SR
Effects of rotation on stellar evolution and asteroseismology of red giants
首先通过讨论用壳细胞自转计算的恒星模型的性质,描述了自转对不同演化阶段低质量恒星性质的影响。然后介绍了目前可用于我们对这些动力学过程的理解的进展的观测限制,特别关注红巨星的星震测量。
2014-09-08 astro-ph.SR
Forward Modeling of the Kepler Stellar Rotation Period Distribution: Interpreting Periods from Mixed and Biased Stellar Populations
恒星表面的旋转携带着恒星参数的信息-特别是年龄-因此从开普勒时间序列中提取的大型旋转数据集代表了对恒星星族的强有力的探测。在这篇文章中,我们解决了解释这些数据集的挑战与前瞻性建模练习。我们结合恒星自转的理论模型,星系的恒星星族模型,以及观测偏差和混乱的处方来预测标准“香草”假设下开普勒场中的自转分布。我们得出两个主要结论:第一,标准的制动模型无法重现观测到的长期分布,第二,周期分布的解释是复杂的混合物的未演化和演化的恒星和观测的不确定性。通过假设旋转签名的振幅,从而检测到的Rossby数,我们表明,所观察到的周期分布包含一个明显的“Rossby边缘”在$\textrm{Ro}_{thresh} = 2.08$,以上的长周期,高Rossby数的恒星是不存在或未检测到的。这个$\textrm{Ro}_{thresh}$与van Saders等人(2016)观察到弱磁制动开始的Rossby数相当,并表明这种修改的制动在整个开普勒种群中运行,或者恒星在非常相似的Rossby数下经历斑点和活动的转变。我们将讨论必要的意见,以理清这些竞争的情况。(节略)
2018-03-13 astro-ph.SR
Meta-analysis of photometric and asteroseismic measurements of stellar rotation periods: the Lomb-Scargle periodogram, autocorrelation function, wavelet and rotational splitting analysis for 92 Kepler asteroseismic targets
我们进行光度(Lomb-Scargle周期图,自相关和小波)和asteroseismic分析的92开普勒类太阳主序星,以了解测量的恒星自转周期的可靠性。我们集中在70颗没有报告的恒星伴星,并根据Lomb-Scargle周期的季度至季度方差和星震周期的精度将它们分为四组。我们提出了详细的个人之间的比较光度和asteroseismic限制这些恒星。我们发现,我们的大多数目标表现出显着的季度到季度的光度周期的变化,这表明光度估计的周期应被视为一个简化的表征真实的恒星自转周期,特别是在纬向差异旋转的存在下。另一方面,有一小部分恒星的光度周期的季度间方差相对较小,其中大多数具有一致的asteroseisically和photometrically估计的旋转周期值。我们还确定了超过10颗恒星的光度和asterosephic周期显着不一致,这将是潜在的有趣的目标,进一步的个人调查。
2022-10-25 astro-ph.SR
Observational studies of stellar rotation
本课程回顾了从原恒星阶段到主序星末所观察到的非简并恒星的旋转特性。它包括对用于测量恒星自转的各种观测技术的介绍。简要讨论了从亚恒星到大质量恒星质量范围内的角动量演化模型
2013-07-10 astro-ph.SR
Stellar rotation periods from K2 Campaigns 0-18 -- Evidence for rotation period bimodality and simultaneous variability decrease
开普勒任务观测到的恒星自转周期测量显示,中间自转周期的恒星缺乏,伴随着光度变化的减少。这个所谓的缺乏区是否是开普勒视野中恒星的一个特点,或者反映了恒星磁活动的一般表现,仍然存在争议。我们的目标是测量数以万计的K2恒星的恒星自转周期和光度变化,位于沿黄道平面的不同领域,阐明恒星自转和光度变化之间的关系。我们使用Lomb-Scargle周期图,自相关和小波函数来确定一致的旋转周期。恒星亮度的变化是通过计算光变曲线的变化范围来评估的。我们进一步应用高斯混合模型来搜索旋转周期分布中的双峰性。结合所有K2活动的测量结果,我们检测到29,860颗恒星的旋转周期。对于低于6000 K的有效温度,变率范围在不同时期显示出局部最小值,与7.5亿年的等时线年龄一致。此外,K2旋转周期分布显示双峰性的证据,尽管缺乏区域与开普勒场相比不太明显。在双峰分布的倾角的周期表现出良好的协议与当地的变化最小的周期。我们的结论是,周期双峰存在于不同领域的天空,因此是一个普遍的表现,恒星磁活动。在缺乏区域的可变性降低被解释为暗点和亮光斑之间的抵消。我们的研究结果强烈主张,光斑的作用被低估到目前为止,这表明一个更复杂的依赖旋转周期的亮度变化。
2020-01-22 astro-ph.SR
Massive stellar models: rotational evolution, metallicity effects
Be星的现象与快速旋转有关,尽管这种快速旋转的原因尚未明确。综述了快速自转对恒星结构的基本影响:扁率、混合、各向异性风。一个单一的明星(运输机制和质量损失)的赤道速度的演变过程,以及它们的金属依赖。将理论结果与银河系和麦哲伦云中B星和Be星的观测结果进行了比较。
2010-10-19 astro-ph.SR
Investigating stellar surface rotation using observations of starspots
快速旋转增强了恒星中的发电机,因此也引入了比在较慢旋转体中看到的更强的磁活动。许多年轻的冷恒星仍然具有快速的原始自转速率,这是由形成它们的星际分子云引起的。在密近双星系统中,较老的恒星通常是快速旋转的。这些类型的恒星可以显示出强烈的磁活动和大的星点。在大的恒星黑子的情况下,可以观察到恒星亮度的变化,甚至是谱线轮廓的形状,人们可以得到恒星旋转的信息。有时甚至可以获得不同恒星纬度上的黑子自转信息,类似于使用磁特征作为示踪剂的太阳表面差异自转测量。在这里,我将回顾基于星点的恒星自转研究。我将讨论我们可以从地面测光中获得什么,以及如何通过不间断的高精度太空观测来改进。重点将放在如何恒星黑子,甚至恒星表面的差异旋转,可以使用高分辨率光谱研究。
2011-11-29 astro-ph.SR
Asteroseismic inversions for radial differential rotation of Sun-like stars: Sensitivity to uncertainties
我们量化观测光谱和asteroseisic不确定性的影响正则化最小二乘(RLS)反演的径向微分旋转的太阳和亚巨星。我们首先解决了模型的旋转分裂加上观测到的不确定性的模型的类太阳恒星,HD 52265,和一个亚巨星,KIC 7341231的正问题。我们随机扰动的光谱和asteroseisic约束的不确定性内的恒星模型的参数,并使用这些扰动的恒星模型来计算旋转分裂。我们实验了三种旋转轮廓:固体旋转,阶梯函数,以及随半径减小的平滑旋转轮廓。然后,我们利用RLS反演和最佳拟合恒星模型的核函数求解反问题,得到了类太阳恒星的径向微分自转轮廓,发现对于具有类太阳径向微分自转轮廓的类太阳恒星,反演结果对恒星模型的不确定性不敏感。我们发现,当对流区以下的旋转速率增加到表面旋转速率的六倍时,推断的旋转轮廓排除了固体旋转。在当前观测不确定性的情况下,我们发现亚巨星的反演对恒星模型中的不确定性很敏感。我们的研究结果表明,反演的径向差异旋转的亚巨星将受益于更严格的约束恒星模型。在类太阳恒星中,反演对恒星模型不确定性的不敏感性表明,有可能对许多恒星的平均径向差分旋转进行系综反演,以更好地约束反演。
2015-11-26 astro-ph.SR
Towards a unified model of stellar rotation
快速自转对恒星演化的影响是深远的。我们现在开始收集足够的数据,以便在不同的物理模型之间进行现实的比较。对任何恒星自转理论的两个关键检验是:第一,它是否能与在含有快速自转恒星的星系团中观测到的氮和其他元素的富集相匹配;第二,它是否能再现观测到的赫兹-罗素图中主序星的加宽。在过去的二十年里,恒星自转模型的数量和复杂性一直在稳步增加,但由于缺乏数据,很难确定这些增加的模型是否真的更接近现实。恒星自转模型中最缺乏探索的特征之一是对流带内角动量输运的处理。如果我们把核心看作具有均匀的比角动量,那么对于给定的表面旋转,恒星中的角动量分布与我们假设恒星作为固体旋转时的角动量分布有很大的不同。均匀的比角动量还产生强烈的剪切,这可以驱动靠近对流区边界的化学元素的额外传输。不同模型的比较以及它们对可观测性质的再现与其他相同的输入物理的比较对于正确区分它们是至关重要的。我们比较详细的网格的恒星演化轨道的中间和高质量的恒星使用几种模型产生的旋转与我们新的恒星旋转代码。
2011-09-05 astro-ph.SR
Stellar multiplicity and stellar rotation: Insights from APOGEE
我们测量了阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)测量的光谱中的旋转增宽,以确定恒星多重性和旋转之间的关系。我们创建了一个2786颗巨星和24496颗矮星的样本,其中恒星参数和多个径向速度来自APOGEE管道,预计旋转速度\vsini由我们自己的管道确定,距离,质量和年龄由Sanders \& Das测量。我们使用的径向速度,\drvm的最大位移的统计分布,作为一个代理的密切的二进制分数探索之间的相互作用恒星演化,旋转和多重性。假设最小轨道周期是Roche瓣溢出和旋转同步的临界周期,我们计算了预期的\vsini \和\drvm \值的理论上限。这些预期与在我们的样本中观察到的最大\drvm \和\vsini \值之间的正相关性一致,作为\logg的函数。我们发现,在我们的样本中的快速旋转有一个高的发生率短周期($\log(P/\text{d})\lesssim 4$)的同伴。我们还发现,老的,快速旋转的主序星有更大的完整性校正密切的二进制分数比年轻的同行。此外,具有大\drvm的快速旋转恒星一致地显示出预测的陀螺年代学和测量的等时年龄之间的1-10 Gyr差异。这些结果指向通过潮汐相互作用的快速旋转和紧密双星之间的联系。我们的结论是,恒星自转是强烈相关的恒星多重性的领域,并应谨慎的应用程序中的gyrochronology关系到冷星。
2022-03-01 astro-ph.SR
Measuring stellar rotation periods with Kepler
我们测量的旋转周期为12151恒星在开普勒领域,基于恒星活动引起的光度变化。我们的分析在开普勒数据的八个季度中至少有六个季度返回稳定的旋转周期。这个大样本的恒星使我们能够研究的旋转周期作为一个功能的光谱类型。我们发现很好的协议与以前的研究和vsini测量F,G和K星。结合自转周期、B-V色和陀螺年代学关系,我们发现我们样本中的冷星主要年轻于~1Gyr。
2015-03-31 astro-ph.SR
Impact of rotation on stellar models
在简要回顾了恒星自转对恒星结构和演化的主要影响之后,讨论了四个问题:1)自转与磁场的联系; 2)自转对星团年龄测定的影响; 3)潮汐引起的行星轨道与恒星轨道之间的角动量交换;(4)自转对银河系早期化学演化的影响和贫碳金属星的起源。
2015-12-02 astro-ph.SR
A nonextensive approach to the stellar rotational evolution I. F and G type stars
Skumanich(1972)的开创性研究表明,根据$<v \sin i>$ $\propto$ $t^{-1/2}$,G型主序星的自转速度随着恒星年龄的增加而减小。这种关系与旋转恒星的角动量损失的简单理论是一致的,在旋转恒星中,电离风通过磁场与恒星耦合。本研究介绍了一种新的方法来研究恒星旋转制动在不饱和的F和G型恒星的年龄和质量有限,连接角动量损失的磁性星风与Tsallis非广延统计力学。因此,我们表明,旋转年龄的关系可以很好地再现使用非广泛的方法从Tsallis非广泛的模型。在这里,指数$q$,这是相关的程度的nonextensivity,可以关联到发电机过程和磁场的几何形状,提供有关的信息,恒星磁制动的水平为F-和G-型主序星。
2013-04-29 astro-ph.SR
Combined Effects of Binaries and Stellar Rotation on the Color-Magnitude Diagrams of Intermediate-Age Star Clusters
大麦云星云中约70%的中间年龄星团已被证实具有宽的主序星序、多个或延伸的转折点和双红巨星团块。这一观测结果似乎与认为这类星团是简单恒星星族的经典观点相悖。虽然许多模型已经被用来解释的结果,如长期的恒星形成历史,金属丰度传播,微分redenning,选择效应,观测不确定性,恒星旋转,和双的相互作用,特殊的颜色-星等图的原因仍然是不确定的。我们重新审视这个问题,通过结合恒星自转和双星效应。因此,它显示了“高尔夫俱乐部”的颜色-星等图,具有宽的或多个关闭,双红丛,蓝离散,红离散和扩展的主序列。由于双星和大质量旋转星都是常见的,我们的结果表明,大多数色星等图,包括延长关闭或多个关闭可以解释使用简单的恒星星族,包括双星和恒星旋转效应,或复合人口与两个组件。
2013-02-05 astro-ph.SR
Stellar Winds on the Main-Sequence II: the Evolution of Rotation and Winds
目的:研究低质量主序星自转和风性质的演化。我们的目标是使用旋转演化模型来约束恒星风的质量损失率,并预测它们的性质如何随主序星的时间演化。方法:利用观测到的年轻星团的自转分布,建立一个自转演化模型。拟合我们模型中的自由参数使我们能够预测风质量损失率如何取决于恒星质量,半径和旋转。我们将结果与本系列论文I中开发的风模型相结合,以预测风特性如何在主序列上演变。结果:我们估计风的质量损失率与恒星参数的标度为$\dot{M}_\star \propto R_\star^2 Ω_\star^{1.33} M_\star^{-3.36}$。我们估计,在年轻的时候,太阳风的质量损失率可能比现在的太阳风高一个数量级。这导致风在年轻时具有更高的密度;然而,这种变化的幅度在很大程度上取决于我们如何衡量风的温度。由于自转速率的分散,年轻恒星在给定的年龄表现出大范围的风特性。随着恒星年龄的增长,风的性质的这种扩散消失了。结论:我们对主序星风演化的认识存在很大的不确定性,这是由于我们对恒星风的认识不足,以及年轻时自转速率的巨大差异。鉴于行星大气对恒星风和辐射条件的敏感性,这些不确定性对我们理解行星环境的演变具有重要意义。
2015-05-19 astro-ph.SR
Intrinsic polarization of Wolf-Rayet stars due to the rotational modulation of the stellar wind
快速旋转的沃尔夫-拉叶星被认为是长时间伽马射线暴的祖先。然而,该模型的观察测试存在问题。沃尔夫-拉叶星的谱线起源于膨胀的星风,因此很难用光谱法确定它们的自转速度。由于恒星风的旋转调制,沃尔夫-拉叶星的内禀偏振可以提供一种间接的方法来确定这些恒星的旋转速度。然而,为此目的需要详细的风模型。我们确定的内在偏振的沃尔夫-拉叶星流体动力学风模型作为旋转速度的函数。利用2.5维流体动力学模拟计算了沃尔夫-拉叶星的旋转风结构。模拟帐户的恒星表面的变形,由于旋转,重力变暗,和非径向力。从导出的模型中,我们计算了恒星的内禀偏振。质量损失率的比例考虑到沃尔夫-拉叶星的实际风密度。流体动力学风模型预测的长轴风结构,这导致一个相对较低的偏振水平。即使是相对较大的自转速度也是观测限制所允许的。所得的风结构与以前得到的旋转光学薄风的风结构相似。导出的沃尔夫-拉叶星自转速度上限与长持续时间伽马射线暴模型并不矛盾
2021-11-12 astro-ph.SR
New measurements of rotation and differential rotation in A-F stars: Are there two populations of differentially rotating stars?
我们提出的投影旋转速度和新的测量旋转轮廓的一些180附近的恒星光谱类型A-F。用最小二乘解卷积法对数百条谱线的谱线形状进行分析,得到了整个谱线的展宽轮廓。56例可区分刚性旋转和差速旋转。确定了10颗具有显著差异自转速率的恒星。到目前为止,已经确认了33个通过线轮廓分析检测到的差动转子。差动转子的频率随着有效温度的升高和转速的加快而降低。有证据表明,两个种群的差异旋转与差距之间的光谱类型早F。的差距只能部分地解释了F星的水平剪切的上限。显然,在早F光谱类型下,差异旋转的物理条件发生了变化。
2012-04-11 astro-ph.SR
Stellar rotation rates in Kepler eccentric (heartbeat) binaries obtained from r-mode signatures
旋转恒星中的R模式振荡在与旋转频率相关的频率处的傅立叶振幅谱中产生特征签名,这可以反过来用于获得恒星的表面旋转速率。开普勒观测到的一些双星表明存在r~模,它们可能是由潮汐效应激发的。在本文中,我们已经获得了20个偏心(心跳)的r-模式签名的双星自转周期。大部分的旋转周期被发现是可比较的伪同步周期,其中旋转的角速度是类似的角轨道运动的伴星在近星点。特别是对于轨道周期大于8d的心跳星,除一颗外,其余都符合伪同步自转。与Zimmerman等人先前的研究相反,我们的结果支持Hut提出的伪同步理论。
2022-01-07 astro-ph.SR
Slowing the Spins of Stellar Cores
恒星内部的角动量(AM)演化,以及由此产生的恒星残骸的旋转速率,仍然知之甚少。对红巨星的天文地震测量显示,它们的核心旋转速度比表面快得多,但比理论预测的要慢得多,这表明在它们的辐射核心中有一个未知的AM传输源。受此启发,我们调查的磁泰勒不稳定性,并认为它饱和时的扰动磁场能量的湍流耗散等于通过绕组产生的磁能。这导致更大的磁场振幅,更有效的AM传输,和更小的剪切比经典泰勒-斯普鲁特发电机预测。我们提供了有效AM扩散率的处方,并将其纳入数值恒星模型,发现它们在很大程度上再现了(1)太阳和主序星的近刚性旋转,(2)氢壳和氦燃烧期间低质量红巨星的核心旋转速率,以及(3)白矮星的旋转速率。我们讨论恒星旋转演化,内部旋转配置文件,旋转混合,和紧凑的对象的自旋的影响。
2019-03-06 astro-ph.SR
Simulating the Role of Stellar Rotation in the Spectroscopic Effects of Differential Limb Magnification
引力微透镜恒星的引力源效应已经在文献中得到了很好的讨论,但是恒星自转所起的作用却被忽略了。应用于差分多普勒频移表面的差分放大图改变了吸收线的轮廓,损害了它们通常的对称性。在这里,我们评估的程度,这种有限的源效应的差分临边放大率(DLM),结合恒星旋转,改变光谱导出的恒星属性。为了实现这一点,我们模拟了一个网格的高放大率微透镜事件使用合成光谱。我们的分析表明,旋转的源产生的差异,在测量的等效宽度的吸收线补充DLM单独,但只有百分之几的顺序。使用来自相同模拟数据的H alpha的翅膀,我们证实了Johnson等人(2010)的结果,即DLM使矮星的有效温度测量值改变了< 100 K,而旋转没有产生额外的影响。
2013-09-24 astro-ph.SR
Multiple stellar populations in Galactic globular clusters: observational evidence
在过去的几年里,越来越多的光度和光谱观测表明,在许多银河系球状星团中存在着不同的子种群,并打破了球状星团拥有单一,简单的恒星星族的范式。这些多个种群在星团颜色-星等图和恒星间丰度变化中表现为不同进化序列的分裂。在本文中,我们将总结观察情景。
2010-12-06 astro-ph.SR
Constraining stellar physics from red-giant stars in binaries - stellar rotation, mixing processes and stellar activity
美国宇航局开普勒太空望远镜获得的无与伦比的光度数据使人们对恒星结构和演化有了更好的理解-特别是在这种情况下对太阳振荡器的理解。双星是非常迷人的天体。因为它们是一起形成的,双星系统提供了一组具有非常好的约束参数的两颗恒星。这些可以用来研究性质和物理过程,如恒星旋转、动力学和元素的旋转混合,并使我们能够从我们在两个组成部分之间发现的差异中学习。在这项工作中,我们讨论了通过开普勒测光发现的双星系统KIC 9163796的详细研究。地面跟踪光谱表明,该系统是一个双线光谱双星,质量比接近1。然而,该系统的组成部分的基本参数以及它们的锂丰度有很大的不同。该系统的开普勒测光允许进行详细的地震分析,以及推导出系统的主要组成部分的轨道周期和表面旋转速率。发现了次级地震特征的迹象。不同的参数最好用位于红巨星分支底部的第一次疏浚的早期和晚期阶段的两个分量来解释。观察到的锂丰度在这两个组件是在良好的协议与恒星模型,包括旋转混合的预测。通过将观察和理论相结合,可以绘制出系统的全面图像。
2016-11-04 astro-ph.SR
Binary interactions as a possible scenario for the formation of multiple stellar populations in globular clusters
观测发现,球状星团中存在多个恒星星族,在Hertzsprung-Russell(HR)图中呈现出丰富的丰度变化和多个序列。我们提出了一个在GC中形成多个恒星星族的方案。在这种情况下,初始GC是单代星团,我们的模型预测,在GC中观测到的丰度异常星是合并星和由双星相互作用产生的吸积星,它们在形成时是快速旋转的恒星,并且比同一演化阶段的正常恒星质量更大。我们发现,由于它们自身的演化,这些快速旋转的恒星与处于相同演化阶段的正常恒星相比,具有不同的表面丰度、有效温度和光度。双星星族可以再现多个恒星星族的两个重要观测证据,即Na-O关系和HR图中的多重序列。这表明双星相互作用可能是GC中多个恒星星族形成的一种可能的情况。
2014-05-26 astro-ph.SR
The internal rotation of low-mass stars from solar and stellar seismology
由于日震学和星震学,测量太阳和恒星内部自转的可能性对恒星内部的水动力学和磁流体动力学过程提供了巨大的限制。了解恒星内部角动量传输的过程至关重要,因为它们也会影响化学物质的传输,从而影响恒星的演化。在这里,我们提出了一些关键的结果,在这两个领域,以及如何详细的地震分析可以提供严格的限制,在低质量恒星内部的角动量输运的物理,并可能排除一些候选人。
2022-02-21 astro-ph.SR
Rotation, convective core overshooting, and period changes in classical Cepheid stellar evolution models
经典造父变星是恒星演化和近场宇宙学的有力探测器,这要归功于它们的高光度、脉动和遵循莱维特(周期光度)定律。然而,关于它们的演变仍然存在一些问题,如旋转的作用,对流核心超射和风。特别是,这些过程如何影响造父变星的演化和预测的基本性质,如恒星质量。在这项工作中,我们比较了一个样本的周期变化,实时观测的恒星演化与新的演化模型,以测试这前两个过程的影响。在我们之前的研究中,我们发现增强的质量损失对于描述样品是至关重要的,在这里,我们继续分析,但旋转混合和核心过冲。我们表明,虽然旋转是重要的恒星演化的研究,旋转,本身是不够的,从所观察到的样本的周期变化率的分布模型。另一方面,对流核心过冲需要解释的幅度的周期变化率,但不能解释的恒星数量与积极和消极的周期变化率。总之,我们确定,对流核心过冲和恒星自转本身是不足以解释所观察到的造父变星周期变化率的分布和另一种机制,如脉冲驱动的质量损失,可能需要。
2020-05-13 astro-ph.SR
Behavior of Li abundances in solar-analog stars II.
Evidence of the connection with rotation and stellar activity
我们以前试图确定为什么Li I 6708线强度的类太阳恒星的差异如此显着,尽管表面相似的恒星参数。本文对118个太阳类似物进行了综合分析,发现Li丰度A_Li与谱线展宽宽度(v_r+m,主要由转动效应贡献)之间存在着密切的联系,从而得出恒星转动可能是控制表面Li含量的主要因素的结论。为了更详细地检验我们的说法,我们研究了恒星活动的程度是否与Li丰度具有类似的相关性,这是因为人们普遍认为旋转和活动之间存在密切联系。我们测量了所有样本星在强Ca II 8542线中心的剩余通量,r_0(8542),已知是一个有用的恒星活动指数,使用新获得的光谱在这个近红外区域。通过从我们已经建立的v_r+m中减去宏观湍流的贡献来估计投影旋转速度(v_esin i)。A_Li与(vs.)r_0(8542)图以及r_0(8542)与v_esin i和A_Li与v_esin i图中的结果,正如预期的那样。随着旋转相关恒星活动的确认,这清楚地表明,这些太阳类似物的表面Li丰度随着旋转速率的降低而逐渐降低。鉴于这一观测证据,我们得出结论,太阳型恒星的表面锂的耗尽,可能是由有效的信封混合,更有效地作为恒星自转减速。这可能是有希望的归属低锂倾向的行星主机G矮星,它们的不同性质的恒星角动量。
2010-03-08 astro-ph.SR
Constraining the evolution of stellar rotation using solar twins
恒星自转$vs.$年龄关系通常被认为是获得类太阳恒星可靠年龄的有用工具。然而,根据\kepler \的数据,存在明显的老和快速的转子,不遵守通常的gyrochronology关系,导致在一些恒星的弱磁破碎的假设。在这封信中,我们使用太阳孪生子来约束太阳自转演化轨迹。预测的旋转周期作为质量,年龄,[Fe/H]和给定的临界Rossby数($Ro_{\rm crit}$)的函数估计整个旋转样本。我们的分析有利于平滑的旋转演化的情况下,并建议,如果磁性减弱破碎的情况下发生,它应该出现在$Ro_{\rm crit}\gtrsim2.29$或年龄$\gtrsim$ 5.3 Gyr(在95 $\%$置信水平)。
2019-03-06 astro-ph.SR
Fast Star, Slow Star; Old Star, Young Star: Subgiant Rotation as a Population and Stellar Physics Diagnostic
恒星自转是质量和演化状态的强函数。像开普勒和CoRoT这样的任务提供了数万个旋转周期,这些周期来自于包含不同质量、年龄和演化状态的天体的恒星星族。给定一组合理的起始条件和角动量损失的处方,我们解决的预期范围内的旋转周期冷场恒星星族。我们发现,冷恒星的旋转分为三个不同的制度。表面周期小于10天的快速自转星要么是年轻的低质量主序星,要么是质量更高的次巨星,这些次巨星使主序星具有高的自转速率。中等自转星(10-40天)可以是适合陀螺年代学的冷MS矮星,也可以是质量不等的次巨星。因此,必须谨慎地应用陀螺年代学关系,因为有一个丰富的人口亚巨星污染物。最慢的自转周期超过40天,是质量较低的次巨星,正在经历包层膨胀。我们确定了旋转周期的其他诊断用途。亚巨星存在一个不同于MS周期-年龄关系的周期-年龄关系。还有一个周期半径关系可以用来作为恒星半径的约束,特别是在行星宿主恒星的有趣情况下。MS上旋转分布的高质量/低质量突变持续到亚巨星分支,并有可能作为恒星质量的诊断。最后,这组理论预测可以与广泛的数据集进行比较,以促进改进建模。
2013-06-16 astro-ph.SR
Revisiting Stellar equatorial rotational velocities with Gaia DR3 line broadening -- the dependence on temperature, mass and age
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
利用Gaia DR3数据研究恒星自转速度与温度、质量和年龄的关系,发现冷星自转减速较快,而热星在离开主序后才显著减速。
2026-01-27 astro-ph.SR
Evolutionary stellar models for multiple population Globular Clusters: theoretical framework and interpretative analysis
简要总结了与银河系球状星团中的多星族现象相关的化学特性对第二代恒星演化性质和光谱能量分布的影响,并与原始恒星组分进行了比较。
2012-12-31 astro-ph.SR
Effects of Stellar Rotation in Parker's Hydrodynamic Stellar Wind Model: How Protostars and Strong Rotators Lose their Angular Momentum Fast
本文讨论了在Parker [9]的流体动力学星风模型中,恒星自转和由此产生的方位星风流的影响。特别令人感兴趣的是一个全新的流体动力学物理学的出现,通过一个新的临界点在恒星风流动,这取代了临界点在帕克的[9]流体动力学模型。恒星自转的影响导致新的临界点出现在日冕的较低位置,因此恒星风在日冕中经历了更强的加力燃烧室(如飞机喷气发动机)作用。对于强转子,新的临界点出现在一个固定的位置,对于一个给定的恒星,只确定的基本恒星参数,如质量M和角速度,尽管在恒星风环境的变化。恒星的自转导致了更强的密度下降,并在距离恒星很远的地方增强了星风的加速-这种效应甚至在靠近恒星的地方实现,对于强旋转体。恒星旋转导致与恒星风流动相关的有效拉伐尔喷嘴的物理喉部截面变得更窄,表明流动加速增强。因此,恒星的自转导致了稀薄和更快的恒星风流动,而质量通量没有变化,因此提供了一个有效的物理机制,为原恒星和强转子快速失去角动量。
2018-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Disentangling the stellar inclination of transiting planetary systems: fully analytic approach to the Rossiter-McLaughlin effect incorporating the stellar differential rotation
Rossiter-McLaughlin(RM)效应已被广泛用于估算凌日行星系的天空投影自旋轨道角$λ$。以前的分析大多假设宿主星是刚性旋转体,其中RM速度异常的幅度与$v_\star \sin i_\star$成正比。当考虑到它们的纬向差异自转时,可以打破简并,分别确定主星的赤道自转速度$v_\star$和倾角$i_{\star}$。采用恒星微分自转的参数化模型,导出了RM效应的全解析近似公式。对于那些表现出类似于太阳的差异旋转的恒星,相应的RM速度调制达到几个m/s。我们的结论是,纬向差分旋转提供了一种方法来估计$i_\star$,从而完整的自旋轨道角$ψ$,从RM数据分析单独。
2021-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Integrated Properties of AGB Stars in Unresolved Stellar Populations: Simple Stellar Populations and Star Clusters
AGB恒星的演化是出了名的复杂。AGB种群模型与观测到的恒星星族的对抗是详细研究单个恒星以努力收敛到可靠的进化理论的有用替代方案。我在这里审查的影响,星团的研究对AGB模型和AGB人口的合成,故意离开任何更复杂的恒星星族。在过去的10年里,尽管付出了很大努力,但中年人口所发出的光的预测的绝对不确定性并没有降低到令人满意的水平。观测样本的定义,以及在AGB属性的自然方差与小数统计的组合,主要负责这种情况。有希望的约束可能很快变得足够强大,由于大的无偏调查的星团,解决颜色星等图,和新的分析方法,可以解释集群中的AGB人口的随机性。
2010-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar rotation bifurcation caused by tidal locking in the open cluster NGC 2287?
我们提出了一个详细的分析,在年轻的,$\sim200$ Myr-老银河系疏散星团NGC 2287的分离良好的双主序列(MS)的投影恒星旋转速度,并建议恒星旋转可能驱动分裂MS在NGC 2287。我们发现观测到的投影恒星自转速度的分布可能是由恒星自转速率的二分分布引起的。我们讨论我们的观察是否可以反映潮汐锁定的影响,影响一小部分的集群的成员恒星的恒星双星系统。慢转星可能是最初快速旋转但随后通过低质量比双星系统引起的潮汐锁定而减慢的恒星。然而,该星系团的短周期双星数量可能比文献中通常看到的要多得多,而且次级质量相对较低。
2019-08-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk-Locking Regulates Stellar Rotation in Young Clusters: Insights from NGC 2264
本文以 NGC 2264 为试验台研究年轻星团的宽恒星自转分布,发现无盘主序前恒星自转更快,表明盘锁定对中等质量早型星自转分布具有关键作用。
2024-11-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Reevaluating Old Stellar Populations
确定古老的恒星星族(年龄大于1 Gyr的恒星)的性质,长期以来都涉及到将它们的积分光(以测光或光谱指数的形式)与经验或合成模板进行比较。在这里,我们重新评估旧的恒星星族使用一套新的恒星星族合成模型,旨在纳入作为恒星质量和年龄的函数的二进制恒星演化途径的影响的属性。我们发现,单年龄的恒星星族模型,包括双星,以及新的恒星演化和大气模型,可以重现的颜色和光谱指数观察到的球状星团和静止星系。最好的拟合模型人口往往比那些来自旧的光谱合成模型,也可能位于略高的金属丰度。
2018-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extended Main Sequence Turnoffs in Intermediate-Age Star Clusters: Stellar Rotation diminishes, but does not eliminate, Age Spreads
扩展的主序星关闭区(eMSTO)是麦哲伦星云中年轻和中等年龄星团色星等图的一个共同特征。eMSTO的性质在文献中仍有争议。目前最流行的场景是扩展的恒星形成活动和恒星旋转速率的范围。在这里,我们研究MSTO形态的差异,预计从年龄的传播与传播的旋转速率的细节,使用蒙特卡罗模拟与日内瓦SYCLIST等时线模型,包括恒星旋转的影响。我们证实了Niederhofer等人最近的一项发现,即恒星自转速度的分布产生了与星系团年龄成正比的MSTO范围,正如所观察到的那样。然而,我们发现,恒星旋转产生的MSTO横切宽度一般小于观测到的在给定的年龄。我们比较模拟与高质量的哈勃太空望远镜数据的NGC 1987和NGC 2249,这是两个相对较大的星团的年龄为~1 Gyr,这样的数据是可用的。我们发现,在这些集群的eMSTO的恒星分布不能解释仅仅由恒星旋转速度的分布,除非快速旋转的恒星的方向严重偏向赤道上的配置。在随机视角的假设下,恒星自转可以分别解释NGC 1987和NGC 2249的eMSTO观测到的半高宽的60%和40%。相比之下,恒星自转速度和恒星年龄的分布相结合,符合观测到的eMSTO形态非常好。
2017-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotational modulation in A and F stars: Magnetic stellar spots or convective core rotation?
开普勒任务揭示了许多恒星的光变曲线中存在过多的恒星变化,其中一些与磁场活动或恒星振荡有关。在这项工作中,我们分析了162个中等质量恒星的周期信号,解释为Rossby模式和旋转调制-所谓的\textit{hump \& spike}功能。我们调查是否旋转调制(\textit{spike})是由于恒星斑点所造成的磁场或由于过稳定对流(OsC)模式共振激发g~模式,与对流核心的旋转速率相对应的频率。假设尖峰是由恒星表面的磁斑产生的,我们恢复了磁场的振幅,这与理论预测吻合得很好。我们的数据表明,尖峰振幅和恒星质量之间的反相关性,并可能与恒星年龄的相关性,与(分)表面对流层中的发电机产生的磁场理论相一致。调查的谐波行为,我们发现,对于125颗恒星的两种可能的解释都不能排除。虽然我们的研究结果表明,发电机产生的磁场的情况下,更有可能解释的\textit{spike}功能,我们评估需要进一步的工作来区分这两种情况。排除这两种解释之一的一种方法是直接观察\textit{hump \& spike}恒星的磁场。另一种方法是通过对我们的恒星进行详细的建模来施加额外的约束,关于OsC模式场景中的旋转要求或对流核心(恒星年龄)的存在。
2023-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A method to deconvolve stellar rotational velocities
恒星自转速度是恒星的一个重要物理参数,了解恒星自转速度的分布对于理解恒星演化至关重要。然而,它不能直接测量,而是旋转速度和倾斜角的正弦的卷积,$v \sin i$。我们发展了一种方法来反卷积这个反问题,并获得恒星自转速度的累积分布函数(CDF),扩展了Münch和Mürrasekhar(1950)的工作。这种方法被应用a)恢复原始速度分布的误差很小的理论合成数据; b)约12.000场主序星的样本,证实了速度分布函数是非麦克斯韦的,但更好地描述分布的最大熵的概念,如Tsallis或Kaniadakis分布函数的基础上。这是一种非常稳健和新颖的方法,其仅在一个单一步骤中从$v \sin i$数据的样本对旋转速度累积分布函数进行反卷积,而不需要任何收敛标准。
2014-03-19 astro-ph.IM astro-ph.SR
Binary-driven stellar rotation evolution at the main-sequence turn-off in star clusters
恒星自转对星团色星等图形态的影响是公认的。然而,驱动主序星关闭(MSTO)的赤道自转速度分布的物理机制还知之甚少。利用Gaia Data Release 2测光和新的南部非洲大望远镜中分辨率光谱,我们分析了银河系疏散星团NGC 3960、NGC 6134和IC 4756的中间年龄($\sim1\,$ Gyr-old)星团,并发展了一种基于SYCLIST恒星自转模型的新方法来推导它们的恒星自转分布。结合疏散星团NGC 5822和NGC 2818的文献数据,我们发现慢旋子的数目比与星团的双星分数之间存在紧密的相关性。至少在我们的两个星团中,蓝色主序星比红色主序星更集中。赤道恒星自转分布的起源及其演化至今尚未确定。然而,在我们的疏散星团样本中观察到的相关性表明了一种双星驱动的形成机制。
2021-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inflection point in the power spectrum of stellar brightness variations III: Faculae vs. Spot dominance on stars with known rotation periods
恒星自转周期可以通过观测恒星自转时活跃的磁场区经过可见星盘所引起的亮度变化来确定。来自开普勒和TESS观测的成功的恒星光度测量导致确定了数万颗年轻和活跃恒星的旋转周期。然而,仍然缺乏关于像太阳这样的较老和较不活跃的恒星的旋转周期的信息。活动区的衰变时间与恒星自转周期相当,甚至比恒星自转周期更短,这导致光变曲线的不规则时间分布,加上活动区的随机出现,使得确定这类恒星的周期非常困难。我们测试了新方法的性能,用于确定恒星的旋转周期与先前确定的旋转周期的恒星。该方法基于计算功率谱的梯度(GPS)并识别拐点的位置(即具有最高梯度的点)。GPS方法特别针对确定像太阳这样的低活动恒星的旋转周期。我们应用GPS方法对开普勒望远镜观测到的1047颗类日恒星进行了分析。我们表明,GPS方法返回恒星自转周期的精确值。此外,它使我们能够限制光斑和光斑面积的活性区域在其出现的时刻之间的比例。我们发现相对光斑面积随恒星自转速率的增加而减小。我们的研究结果表明,GPS方法可以成功地应用于检索周期的恒星与规则和不规则的光变曲线。
2020-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar populations in star clusters
恒星星族包含了星团形成和演化的最重要信息。直到几十年前,星团还被认为是研究简单恒星星族(SSP)的理想实验室。然而,在银河系球状星团中发现多个恒星星族,扩展了我们对星团中恒星星族的认识。它们同时产生了许多争议,特别是关于年轻星团是否可能与老球状星团有相同的起源。此外,广泛的研究表明,SSP的情况似乎并不适用于一些中年和年轻的星团,从而使星团中多个恒星星族的起源更加复杂。许多星团中的恒星星族异常现象都有很好的记录,这意味着星团作为真正的SSP的概念面临着严重的挑战。在这篇综述中,我们主要关注大质量星团中不同年龄的恒星星族。我们介绍了这一活跃领域的研究历史和进展,以及一些最新的改进,包括观测结果和已提出的解释观测的场景。虽然我们目前的能力,以确定在星团中的多个恒星星族的起源是不能令人满意的,我们提出了一些有前途的项目,可能有助于显着提高对这个问题的理解。
2016-09-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Measuring stellar rotation and activity with PLATO
本文介绍了计划2026年底发射的PLATO任务所属恒星分析系统中,专用于测量恒星表面自转与活动的分析模块的主要特性,该任务将提供规模空前的含类太阳振荡及活动致亮度调制的恒星样本,推动相关恒星研究发展。
2023-10-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Tidal-locking-induced stellar rotation dichotomy in the open cluster NGC 2287?
恒星的大部分寿命都在赫兹-罗素图中的“主序"上。在银河系疏散星团的等色-星等图中可以看到明显的双MS,这对我们传统上把星团理解为“单个恒星星族”提出了根本性的挑战。“质量大于$\sim1.6 M_\odot$的早期型恒星的清晰MS分叉被认为是恒星自转速率范围的结果。然而,将双MS与恒星自转性质联系起来的直接证据尚未出现。在这里,我们通过分析的投影恒星旋转速度($v\sin i$,其中$i$代表恒星的倾角),以及分离的双MS在年轻的,$\sim200Myr$ -老银河系疏散星团NGC 2287是紧密相关的恒星旋转速率的二分分布。我们讨论我们的观察是否可以反映潮汐锁定的影响,影响一小部分的集群的成员恒星的恒星双星系统。我们表明,慢旋转可能是最初快速旋转的恒星,已被减缓了潮汐锁定的低质量比的同伴在一个集群包含一个大部分的短周期,低质量比的二进制文件。这表明,恒星旋转驱动年轻的,$\lessapprox 300$ Myr老星团分裂MS。但是,特殊情况,例如,关于质量比分布,可能需要这种情况下举行。
2019-08-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Ages: A Code to Infer Properties of Stellar Populations
Stellar Ages通过结合单个恒星和群体建模方法,推断恒星群体的年龄和前驱质量,提供精确的年龄估计。
2025-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inferring probabilistic stellar rotation periods using Gaussian processes
斑点状旋转恒星的光变曲线的变化通常是非正弦和准周期性的-斑点在恒星表面移动,寿命有限,导致恒星通量变化缓慢地改变相位。因此,严格的周期正弦曲线不能精确地模拟旋转调制的恒星光变曲线。恒星表面的物理模型有许多缺点,如高度退化或高维参数空间,阻碍了有效的推断。在这项工作中,我们测试了一个适当的有效模型:高斯过程与准周期协方差核函数。这种高度灵活的模型允许对周期参数的后验概率密度函数进行采样,使用马尔可夫链蒙特卡罗方法对其他内核超参数进行边缘化。为了测试这种方法的有效性,我们推断旋转周期从333模拟恒星光变曲线,表明高斯过程方法产生的周期比正弦拟合周期图和自相关函数方法更准确。我们还表明,它的工作以及实际数据,通过推断旋转周期为275开普勒恒星与以前测量的周期。我们提供了一个表的旋转周期为这些1132开普勒对象的利益和后验概率密度函数样本。由于这种方法提供了后验概率密度函数,它将使涉及恒星旋转的分层研究成为可能,特别是那些涉及人口建模的研究,例如推断恒星年龄,系外行星系统中的行星,或描述恒星-行星相互作用。用于实现此方法的代码可在线获得。
2017-06-28 astro-ph.IM astro-ph.SR
Multiple stellar populations and their evolution in globular clusters: A nucleosynthesis perspective
本文综述了在球状星团中观测到的多个恒星星族的特征及其可能的起源。目前的理论问题和许多开放的问题进行了讨论。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Age and mass segregation of multiple stellar populations in galactic nuclei and their observational signatures
核星团(NSC)是已知存在于星系核中大质量黑洞(MBH)周围的星团。它们被认为是通过气体流入星系核后的原位恒星形成和/或通过多个星团的坠落而形成的。在这里,我们研究后者,并探讨的NSC的复合结构,其关系的各种恒星星族起源于它的祖先落星系团。我们使用N-体模拟集群坠落,并表明,这种情况下可能会产生观测签名的形式年龄分离:在NSC的恒星属性(如恒星年龄和/或金属丰度)的分布反映了不同的集群的坠落历史。在不同的时间(动力学年龄)坠落的星团的恒星星族,在NSC中是有差别的分离,并且即使经过几个Gyrs的演化也没有完全混合。此外,径向属性的恒星星族在祖集群映射到他们的径向分布在最后的NSC,可能导致有效的质量分离NSC,即使是那些弛豫时间长于哈勃时间。最后,整体结构的恒星星族目前的非球形配置,并显示出显着的集群集群人口的差异。
2014-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using colours to determine the stellar ages and metallicities of distant galaxies
星系中恒星星族的测定对于研究星系的形成和演化具有重要意义,因为所有星系都含有许多恒星,它们与星系一起演化。光谱数据通常用于确定附近星系的恒星星族,因为它们有能力解开恒星年龄和金属丰度之间的简并度。然而,很难将类似的研究给予遥远的(例如,$z >$ 0.3)星系,因为缺乏可靠的光谱数据。这实际上受到现有观测设备和方法的限制。事实上,遥远星系的年龄和金属丰度信息对于解决星系形成和演化问题至关重要。颜色可以给我们一些遥远星系的恒星星族的信息。本文介绍了我们利用颜色估计星系中恒星星族年龄和金属丰度的工作。一些潜在的颜色研究恒星人口参数(年龄和金属丰度)和他们的敏感性恒星人口参数进行了审查。本文还介绍了一个新的既包括单星又包括双星的复合恒星星族模型。
2013-02-01 astro-ph.CO astro-ph.SR