M Dwarf rotation from the ${\it K2}$ young clusters to the field. I. A Mass-Rotation Correlation at 10 Myr
最近对昂宿星团和天鹰座星团的低质量旋转分布的观测揭示了质量和旋转之间普遍存在的相关性,例如晚期M矮星的旋转速度比早期M矮星快一个数量级。在本文中,我们证明,这种质量旋转相关性是存在于10万年上天蝎座协会,揭示了新的${\it K2}$旋转测量。使用旋转演化模型,我们表明,低质量($0.1-0.6 M_{\odot}$)旋转分布的1.25亿年的昴星团只能产生,如果它在10亿年举办了同样强大的质量旋转相关。这表明,在早期前主序(恒星形成,吸积,磁盘锁定)的重要物理过程是主要负责M矮旋转形态,而不是后来的角动量演化的怪癖。在为未来的恒星自转研究建立初始条件时,必须考虑到这种早期的质量趋势。最后,我们表明,平均M星失去$\sim 25-40$ %的角动量之间的10和125百万年,一个数字准确和一般预测的现代太阳校准风模型。他们的成功排除了一个无损的前主序列,并验证了外推的磁风定律设计的太阳型恒星的低质量制度在早期。
2017-10-20 astro-ph.SR
CARMENES input catalogue of M dwarfs: III. Rotation and activity from high-resolution spectroscopic observations
CARMENES是一台用于对M矮星进行径向速度测量的摄谱仪,目的是探测在其宿主恒星的宜居带内轨道运行的地球质量行星。为了确保最佳使用的CARMENES保证时间观测,在本文中,我们调查的活动和旋转的相关性约2200 M矮星,范围从M0.0 V到M9.0 V的光谱类型。我们提出了新的高分辨率光谱观测与FEROS,CAFE,HRS约500 M矮星。对于每一个新的观测,我们确定了它的径向速度,并测量了它的Halpha活动指数和旋转速度。此外,我们对许多恒星进行了多次观测,以调查是否存在由于多重性而导致的径向速度变化。我们的调查结果证实,早M矮星是H α不活跃的低旋转速度和晚M矮星是H α活动的非常高的旋转速度。这种高分辨率分析的结果包括目前可用的M矮星旋转和活动的最广泛的目录。
2018-02-06 astro-ph.SR
An Activity-Rotation Relationship and Kinematic Analysis of Nearby Mid-to-Late-type M Dwarfs
利用MEarth系外行星凌日巡天的238颗附近M矮星的光谱观测和光度光变曲线,我们研究了磁活动(由H-α发射量化),旋转周期和恒星年龄之间的关系。以前试图研究这些恒星的磁活动和自转之间的关系,受到了有限数量的M矮星的限制(以及vsini测量只能探测快速自转的事实)。然而,MEarth的光度数据使我们能够探测数百颗M矮星的大范围旋转周期(从短于1天到长于100天)。在我们探测的所有M光谱类型中,我们发现磁活动的存在与旋转有关,包括晚型完全对流的M矮星。我们还发现证据表明,与早期类型的对应物相比,晚型M矮星的活跃程度可能在更长的旋转周期内更高,我们的样本中存在几个活跃的,晚型的,缓慢旋转的恒星。此外,我们还发现所有自转周期小于26天(早型; M1-M4)和86天(晚型; M5-M8)的M矮星都是磁活动的。这种潜在的不匹配表明,在完全对流的恒星中,恒星旋转与色球加热的物理机制可能是不同的。一个运动学分析表明,磁活跃,快速旋转的恒星是一致的运动学年轻的人口,而慢转不太活跃或不活跃,似乎属于一个老的,动态加热的恒星星族。
2015-09-04 astro-ph.SR
A deep test of radial differential rotation in a helium-atmosphere white dwarf: I. Discovery of pulsations in PG 0112+104
我们提出了在一个热的,氦-大气白矮星使用78.7天的开普勒空间望远镜几乎不间断的测光的非径向振荡的检测。PG 0112+104的有效温度超过30,000 K,成为已知最热的氦-大气白矮星。低阶g模的丰富振荡谱包括来自偶极和四极模的连续序列的清晰的旋转分裂图案,其可用于探测这种高度演化的恒星遗迹中的旋转速率随深度的变化。我们还测量表面旋转速率为10.17404小时,从一个明显的点调制的K2数据。PG 0112+104有两个独立的自转测量值,提供了一个显著的小行星地震推断测试。
2016-12-22 astro-ph.SR
Numerical simulation of convection in K dwarfs
我们对一颗质量为0.7太阳质量的K矮星在太阳自转周期内的对流区进行了数值模拟。我们研究了对流模式,微分旋转和旋转流,和发电机产生的磁场。我们发现,对于这种类型的恒星,太阳自转周期代表了一个相当快的旋转和微分太阳型的情况。一个发电机产生的大尺度场出现,但它既不是偶极的,也没有显示出一个简单的活动周期。
2023-01-24 astro-ph.SR
Evaluating Rotation Periods of M Dwarfs Across the Ages
在这项工作中,我们检查M矮旋转速率在一个年龄范围内建立基准Mdwarf陀螺年代学。这项工作包括713个光谱分类的M0-M8矮星的样本,这些矮星具有从K2光变曲线测量的新旋转速率。我们分析了这些对象中的179个对象的数据并恢复旋转速率。我们把这些加到已知年龄(5- 7亿年)的星系团成员的旋转速率上,以及假设有场年龄($>$ 1 Gyr)的天体。我们使用Gaia DR 2视差和(G-GRP)测光来创建颜色-幅度图,以比较样本中的对象。我们使用颜色周期图来分析各年龄段的周期分布,并在可能的情况下结合Halpha等效宽度和切向速度来进一步评论年龄依赖性。我们发现,年龄的过渡从快速到缓慢旋转的集群,我们定义为一个肘部的周期颜色图,取决于光谱类型。后来的光谱类型在更老的年龄发生转变:在7亿年前,Praesepe的M4,这是最古老的星团之一,其中M矮星的旋转速率已经被测量。当对象从快速旋转序列过渡到缓慢旋转序列时,从活动到非活动的Halpha等效宽度的过渡也发生在该弯头处。红色或较小的恒星在老年时仍然活跃。最后,使用盖亚运动学,我们发现现场样本中的晚M的旋转失速的证据,这表明过渡发生在中晚型M矮星。
2021-05-12 astro-ph.SR
FIRE Spectroscopy of the ultra-cool brown dwarf, UGPS J072227.51-054031.2: Kinematics, Rotation and Atmospheric Parameters
本文介绍了在坎帕纳斯天文台Baade Magellan望远镜上的折叠端口红外Echellette摄谱仪调试期间获得的T9矮星UGPS J072227.51-054031.2的λ/Δλ ~ 6000近红外光谱。该光谱以来自H2O、CH 4和H2的显著吸收为特征。我们还确定NH3吸收功能,通过比较光谱最近公布的线列表。光谱与BT-Settl模型拟合,表明Teff ~ 500-600 K和log g ~ 4.3-5.0。这对应于约10-30兆焦耳的质量和1-5 Gyr的年龄,但是模型和观测光谱之间存在很大的差异。棕矮星的径向速度和自转速度分别为46.9 \pm 2.5和40 \pm 10 km/s,反映了与其他T矮星类似的薄盘星系轨道和快速自转,表明这是一颗年轻的、可能有行星质量的棕矮星。
2011-09-13 astro-ph.SR
HADES RV Programme with HARPS-N at TNG. X. The non-saturated regime of the stellar activity-rotation relationship for M-Dwarfs
目的。我们的目标是扩展在主序星FGK中发现的X射线光度(Lx)和自转周期(Prot)之间的关系,并测试它是否也适用于早M矮星,特别是在对应于慢自转星的非饱和区(Lx α P_{rot} ^{-2})。方法.我们使用的光度日冕活动指标(LX)的78个早期M矮星的样本质量范围从0.3至0.75 Msun从HArps-N红矮星系外行星巡天(HADES)径向速度(RV)方案从ROSAT和XMM-牛顿收集。旋转周期(P_{rot})的确定是通过分析Ca ii H & K和Hα活性指标的高分辨率光谱的时间序列来完成的。我们的样本主要包括旋转周期从15到60天的慢旋转制度。结果我们的工作扩展到低质量制度的观察到的趋势,更大质量的恒星表现出一个连续的转变的Lx/Lbol与普罗特幂律对较长的旋转周期值,并包括确定,在一个更准确的方式,旋转周期的值在饱和发生(P_{sat})的M矮星。结论.我们的结论是,FGK恒星的日冕活动和恒星旋转之间的关系也适用于早期M矮星在非饱和制度,表明旋转周期是足够的,以确定比Lx/Lbol。
2019-02-13 astro-ph.SR
Investigating the Rotational Phase of Stellar Flares on M dwarfs Using K2 Short Cadence Data
我们提出了一个分析的K2短节奏数据的34个M矮星的光谱类型的范围M0 - L1。在这些恒星中,31颗显示出持续时间在$\sim$ 10-90分钟之间的耀斑。使用从盖亚DR 2耀斑获得的距离,我们确定了耀斑的能量在$\sim1.2\times10^{29}-6\times10^{34}$尔格范围内。与以前的研究一致,我们发现快速旋转的恒星往往会出现更多的耀斑,有证据表明旋转周期超过$\sim$ 10天的恒星活动会下降。在M矮星中看到的旋转调制被广泛认为是由一个在视野中旋转和旋转的恒星黑子引起的。因此,通量最小值是我们看到靠近恒星盘中心的主恒星黑子的旋转阶段。令人惊讶的是,在我们的研究中确定了每个耀斑的旋转相位后,我们发现没有一个耀斑显示出对旋转相位的偏好。我们概述了三种情况,可以解释这一意外的发现。旋转相位和耀斑速率之间的关系将进一步探讨使用的数据,从广泛的调查,如NGTS和TESS。
2018-07-23 astro-ph.SR
The Rotation-Activity Correlations in K and M dwarfs. I. Stellar parameters, compilations of $v\sin i$ and $P/\sin i$ for a large sample of late-K and M dwarfs
可靠地确定旋转-活动相关性(RAC)取决于对以下恒星参数的精确测量:$T_{eff}$、视差、半径、金属丰度和旋转速度$v\sin i$。在本文中,我们的目标是集中在确定这些参数的样本K和M矮星。在未来的文件(文件II),我们将结合我们的旋转数据与活动数据,以构建RAC的。在这里,我们报告了基于Mann等人(2015)和Kenyon\& Hartmann(1995)校准的(R-I)$_C$颜色对四个晚K,dM2,dM3和dM4恒星样本的有效温度的确定。我们还确定恒星参数($T_{eff}$,$log(g)$和[M/H])使用PCA为基础的反演技术的105晚K矮星的样本。我们从文献中收集了该样品的所有有效温度。我们确定经验半径[M/H]在我们的恒星样本的相关性。这使我们能够提出新的有效温度,恒星半径和金属丰度的612晚K和M矮星的大样本。我们的平均半径与Boyajian等人(2012)的结果一致。我们分析了105颗晚K矮星的HARPS和SOPHIE光谱,并在92颗恒星中探测到了$v\sin i$。结合我们以前在M和K矮星中的$v\sin i$测量,我们现在导出418个K和M矮星样本的$P/sin i$测量。我们调查的分布$P/sin i$,我们表明,他们是不同的从一个光谱亚型到另一个在99.9\ %的置信水平。
2016-04-27 astro-ph.SR
The Radio Activity-Rotation Relation of Ultracool Dwarfs
[摘要]我们提出了一个新的无线电调查约100晚M和L矮星进行的VLA。选择这个样本是为了探索旋转在超冷矮星射电活动中的作用。结合新的样本与我们以前的研究和文献的结果,我们编译了迄今为止最大的超冷矮星样本与无线电观测和测量的旋转速度(167个对象)。在谱型范围M0-M6内,我们发现了一个射电活动-自转关系,在log(L_rad/L_bol)10^(-7.5)vsini~5 km/s以上饱和,类似于H-α和X射线的关系。然而,在光谱类型>M7时,射电光度与辐射热光度的比值增加,而与自转速度无关,射电光度的散射增加。特别是,虽然最快的旋转体(vsini>20 km/s)在X射线和H-α中表现出“超饱和”,但在射电中看不到这种效应。我们还发现vsini>20 km/s的超冷矮星与vsini<10 km/s的天体相比,其无线电探测分数高出约3倍。当用罗斯比数(Ro)测量时,射电活动与自转的关系遵循单一的趋势,从G矮星到L矮星,再到Ro~10^-3,没有明显的饱和现象;在X射线和H-α中,当Ro<0.1时,存在明显的饱和现象,而在M7之后则出现超饱和现象。射电表面通量(L_rad/R^2)作为Ro的函数也观察到类似的趋势。旋转在射电活动的总体水平和活动源的比例中继续发挥作用,以及L_rad/L_bol和L_rad/R^2作为Ro的函数从G矮星到L矮星的单一趋势表明,旋转效应在调节磁场的拓扑结构…
2011-08-01 astro-ph.SR
White Dwarf Rotation as a Function of Mass and a Dichotomy of Mode Linewidths: Kepler Observations of 27 Pulsating DA White Dwarfs Through K2 Campaign 8
本文介绍了27颗脉动氢-大气白矮星(DAVs,a.k.a. ZZ Ceti星),这是开普勒太空望远镜在K2 Campaign 8之前观测到的,这是一个广泛的观测汇编,具有前所未有的持续时间(>75天)和占空比(>90%)。空间测光揭示了以前地面观测无法获得的脉动特性。我们观察到一个尖锐的二分法振荡模式线宽在大约800 s,这样的周期超过800 s的白矮星脉动有更广泛的模式线宽,更让人想起阻尼谐振子比热驱动的振荡器。扩展开普勒覆盖范围还允许广泛的模式识别:我们确定了154个独特的径向订单61的球形度,提供直接约束的旋转周期为20这27个DAVs,超过一倍的数量白矮星的旋转周期通过asteroseismology确定。我们还获得光谱从4 m级望远镜的所有DAVs与开普勒测光。使用这些均匀分析的光谱,我们估计了所有27个DAV的总质量,这使我们能够测量作为质量函数的白矮星旋转,限制低质量和中等质量恒星的角动量端点。我们发现,0.51-0.73太阳质量的白矮星,从1.7-3.0太阳质量的ZAMS祖先进化而来,平均自转周期为35小时,标准差为28小时,除了质量更高的白矮星。最后,我们宣布了一个在线存储库,用于我们的开普勒数据和后续光谱学,我们在http://www.k2wd.org上收集。
2017-09-20 astro-ph.SR
Strong magnetic fields of old white dwarfs are symmetric about the stellar rotation axes
发现冷却年龄大于2 Gyr且场强>10 MG的年老强磁性白矮星因磁场关于自转轴对称而偏振恒定,并提出磁场演化或合并发电机等可能解释。
2024-11-15 astro-ph.SR
R-mode oscillations in accreting white dwarfs in cataclysmic variables
一些激变变星显示出短周期($\sim$ 200到$\sim$ 2000 s)的光变,这是由于吸积的主白矮星的非径向脉动。我们认为这些周期性的变化r-模式(全球Rossby波)振荡,这可能是机械激发和限制在富氢层的白矮星。经常观察到的振幅和频率的调制,即使在一个观测季节,可以解释为密集分布的r-模式频率之间的跳动。使模型的r模式频率分布与观测到的脉动频率一致(通过调整旋转频率),我们获得了每种情况下的最佳拟合旋转速率。由此获得的17颗吸积白矮星的自转周期在4到10分钟之间。在矮新星爆发后的某个时候观测到的脉动频率往往高于爆发前的值,因此爆发后频率的最佳拟合旋转速率也更高。这表明富氢层的自旋上升是由爆发时增强的吸积引起的。我们还讨论了脉动吸积白矮星的自转频率与轨道周期的关系。
2019-05-21 astro-ph.SR
Exploring the internal rotation of the extremely low-mass He-core white dwarf GD 278 with TESS asteroseismology
本研究利用 TESS 星震学和 LPCODE、MESA 两种恒星演化代码,分析极低质量白矮星 GD 278 的内部自转,发现其自转仅微弱差异且与刚体自转高度相符。
2023-03-28 astro-ph.SR
Probing the internal rotation of pre-white dwarf stars with asteroseismology: the case of PG 122+200
我们把星震学的限制GW Vir(PG 1159型)恒星PG 0122+200的内部旋转配置文件。为此,我们采用了一个国家的最先进的asteroseisological模型,这颗星,我们评估预期的频率分裂所引起的旋转采用一种向前的方法,我们比较理论频率分离与观察到的假设不同类型的合理的内部旋转配置文件。我们还利用两种星震学反演方法反演了PG 0122+200的自转剖面。我们在这颗恒星中找到了差异旋转的证据。我们证明了PG 0122+200所表现出的旋转多重态的频率分裂与中心区域旋转速度比恒星表面快约2.4倍的旋转轮廓是兼容的。
2011-08-16 astro-ph.SR
The Rotation Period and Magnetic Field of the T Dwarf 2MASSI J1047539+212423 Measured From Periodic Radio Bursts
来自极低质量恒星和褐矮星的周期性射电暴同时探测它们的磁性和旋转特性。褐矮星2 MASSI J1047539+212423(2 M 1047+21)是目前唯一在无线电波段探测到的T矮星(T6.5)。阿雷西博天文台先前对这个来源的观测显示,间歇性的、100%极化的无线电脉冲类似于从其他棕矮星探测到的脉冲,但无法限制脉冲周期性;先前的VLA观测检测到的静态发射比阿雷西博脉冲微弱约100倍,但没有额外的事件。在这里,我们提出了14个小时的超大型阵列观测这个对象,揭示了一系列脉冲在~6 GHz的高度可变的配置文件,显示脉冲行为演变的时间尺度上,既长又短的旋转周期相比。我们测量的周期约为1.77小时,并确定它的旋转周期。这只是T型矮星晚期的第六次旋转周期测量,也是无线电中首次获得的测量结果。我们还检测到10 GHz的脉冲,表明2 M 1047+21的磁场强度至少达到3.6 kG。虽然这个天体是迄今为止最冷、旋转最快的无线电探测到的褐矮星,但它的性质似乎与其他此类天体的性质是连续的,这表明强磁场和无线电发射的产生可能会继续到更冷的天体。这类进一步的研究将有助于澄清质量,年龄,旋转和磁活动之间的关系,在和超越主序列的结束,在理论和观测数据目前都是稀缺的。讨论这项工作的简短演讲视频在http://youtu.be/OqCtFxcBB2s,该论文的实验性网络本地版本可以在http://purl.org…
2015-02-23 astro-ph.SR
Weather on Other Worlds. V. The Three Most Rapidly Rotating Ultra-Cool Dwarfs
我们提出的快速光度变化的发现,在三个超冷矮星从长时间的监测与斯皮策太空望远镜。T7、L3.5和L 8矮星的光度周期是迄今为止已知的最短的:分别为${1.080}^{+0.004}_{-0.005}$ h、${1.14}^{+0.03}_{-0.01}$ h和${1.23}^{+0.01}_{-0.01}$ h。我们确认通过中等分辨率的红外光谱,这揭示了79和104公里的$^{-1}$之间的预计旋转速度的快速旋转。我们比较近红外光谱光球模型,以确定对象的基本参数和径向速度。我们发现,赤道旋转速度为所有三个对象是$\gtrsim$ 100公里秒$^{-1}$。这里报道的三个L和T矮星是迄今为止已知的旋转最快的,可能是最扁的超冷矮星。相应地,这三个都是寻找极光无线电发射和净光学/红外偏振的绝佳候选者。在撰写本文时,已经测量了78个L型、T型和Y型矮星的自转周期。最短自转周期在1小时附近的聚集表明棕矮星不太可能自转得更快。
2021-03-25 astro-ph.SR
The Rotation-Disk Connection in Young Brown Dwarfs: Strong Evidence for Early Rotational Braking
我们利用开普勒/K2光变曲线测量了上天蝎座恒星形成区的褐矮星和极低质量恒星的自转周期。我们的样本包括总共104个时期。根据上天蝎座的假设年龄,其中大约三分之一是棕矮星。全样本的中位周期为1.28 d,可能的棕矮星为0.84 d。有了这个周期样本,我们发现了令人信服的证据,证明褐矮星的早期旋转制动是由中心物体和圆盘之间的相互作用引起的。具有圆盘的物体的中位周期至少比没有圆盘的物体长50%。两颗褐矮星在它们的光变曲线中显示出“盘锁定”的直接迹象,其形式是在类似于旋转周期的时间尺度上重复出现的下降。比较不同年龄的褐矮星的周期样本,有一个明确的需要,包括旋转制动到1和1千万年之间的周期演化轨道。一个锁定期超过几个百万年,随后由于收缩自旋适合的观测数据。我们的结论是,年轻的褐矮星受到与恒星相同的旋转调节的影响,尽管它们开始时旋转速度明显更快,这可能是由初始条件决定的。
2019-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Convection and rotation boosted prescription of magnetic braking: application to the formation of extremely low-mass white dwarfs
极低质量白矮星(ELM WD)是双星演化的结果,其中一颗低质量的施主星被它的伴星剥离,留下一颗氦核白矮星。我们探讨的形成ELM WD的二元系统考虑对流和旋转增强磁制动治疗。我们的进化序列使用MESA代码计算,初始质量为1.0和1.2 Msun(供体),1.4(吸积体),与低质量X射线双星(LMXB)系统兼容。我们得到ELM模型在0.15至0.27 Msun从广泛的初始轨道周期,1至25天。分叉期,其中初始期等于最后期,范围从20到25天。除了LMXB,我们还发现超紧凑X射线双星(UCXB)和宽轨道双星毫秒双星也可以形成。所得的质量与轨道周期的关系与He白矮星伴星到类星体的观测数据是一致的。
2021-07-08 astro-ph.SR
The differential rotation of G dwarfs
计算了一系列谱型G恒星模型,研究了由平均场方程导出的自转规律。缓慢旋转的太阳、快速旋转的MOST恒星Eli和kappa 1 Cet以及快速旋转的R58和LQ Lup的旋转规律可以很容易地再现。我们还发现,在对流区的深度的差异造成很大的差异,在表面旋转法和极端的表面剪切HD 171488只能解释与人工浅对流层。我们还检验了快速旋转G矮星中的热成风平衡,发现极向亚旋转(dOmega/dz<0)是由于斜压效应,赤道超旋转(dOmega/dr>0)是由于作为雷诺应力的一部分的Lambda效应。在对流区的大部分,对流是缓慢而平稳的,热成风的平衡实际上保持在离心力和压力之间。然而,在边界剪切层中,包括雷诺应力占主导地位的赤道区域,它并不成立。
2011-01-27 astro-ph.SR
Variability in Hot Carbon-Dominated Atmosphere (hot DQ) White Dwarfs: Rapid Rotation?
具有碳主导大气层的热白矮星(热DQ)是一类神秘的白矮星。除了缺乏氢和氦之外,这些恒星中的大多数都是高磁性的,并且很大一部分的光度变化很大。这种变化被归因于非径向脉动,但越来越多的数据使这种解释受到质疑。我们目前的短期变化在七个热DQ白矮星的研究。已知3个(SDSS J1426+5752、SDSS J2200-0741和SDSS J2348-0942)是可变的。它们的光度调制在至少两年的时间里是一致的,我们没有发现任何证据表明在不是谐波的频率上存在变化。我们提出了三个额外的热DQ(SDSS J 0236 -0734,SDSS J1402+3818和SDSS J1615+4543)的第一个时间序列测光;没有观察到变化,但信噪比低。最后,我们提出了SDSS J 0005 -1002的高速测光,已知表现出2.1 d的光度变化,我们没有观察到任何短期的变化。单周期性在脉动的白矮星中是罕见的,所以我们考虑光度变化是否是由于旋转而不是脉动;其他研究人员也提出了类似的假设。如果变化是由于旋转,那么热DQ白矮星作为一类包含许多快速旋转。由于这些恒星缺乏伴星,任何快速旋转的起源都不清楚-大质量祖星和双简并残余物都是可能的。最后,我们对未来的工作提出了建议,这些工作将最好地澄清这些罕见的,有趣的物体的性质。
2015-11-27 astro-ph.SR
Features of the mass transfer in magnetic cataclysmic variables with fast-rotating white dwarfs
考虑到白矮星的强磁场和快速自转的影响,研究了磁激变变星中的流结构。我们将AE Aqr系统建模为一个独特的物体,该物体的白矮星的旋转周期比双星系统的轨道周期短约1000倍。观测表明,尽管白矮星自转很快,但仍有一部分来自内拉格朗日点的气流进入洛希瓣区。我们分析了防止材料从系统中流出的可能机制。
2013-12-14 astro-ph.SR
Rotationally and tidally distorted compact stars A theoretical approach to the gravity-darkening exponents for white dwarfs
据我们所知,在文献中没有关于白矮星引力暗化指数的具体计算。另一方面,已知的食双星的数量,其组成部分是潮汐和/或旋转扭曲的白矮星是逐年增加。我们的主要目标是提出第一个理论方法的问题的温度分布在致密的恒星表面扭曲的旋转和/或潮汐,以便与相关的观测数据进行比较。我们发现用我们的方法计算的引力暗化指数与冯蔡佩尔定理的预测之间存在差异,特别是在冷白矮星的情况下;尽管这种差异也适用于在确定的物理条件下更高的有效温度。我们发现使用我们的修改后的三角形策略的方法计算的重力暗化指数与对流效率(在这里定义为对流的总通量的比率)之间的物理连接。熵和引力暗化系数之间的联系也被发现:前者的变化会导致扭曲的恒星表面温度分布方式的变化。另一方面,我们推广了热白矮星的冯蔡佩尔定理。这样的概括使我们能够预测,在某些情况下,重力暗化指数的值可能小于1.0,即使在高有效温度的情况下。
2021-03-03 astro-ph.SR
Cycle period, differential rotation and meridional flow for early M dwarf stars
最近的观测表明,存在两个依赖于自转周期的早型M星的特征周期时间。它们对于快速旋转的动物是一年的数量级($P_{\rm rot}<1$天),对于慢速旋转的动物是4年的数量级。此外,从开普勒的快速旋转恒星的数据中可以得知,$δΩ$的旋转速率在赤道到极点之间的差异高达0.03 rad d $^{-1}$。这些数值在基于$Λ$效应的旋转对流区大尺度流动理论中得到了很好的再现。由此得到的纬向环流底值的振幅$u^{\rm m}$可以用来计算早型M星对流带底部从极到赤道的旅行时间。这些旅行时间强烈增加旋转周期,他们总是超过观察到的周期。因此,在早期的M矮星,其中的旅行时间必须总是短于周期的平流主导发电机的操作,是没有证实我们的模型,也没有数据。
2018-04-11 astro-ph.SR
Shaping the Brown Dwarf Desert: Predicting the Primordial Brown Dwarf Binary Distributions from Turbulent Fragmentation
褐矮星(BD)的形成对恒星形成理论提出了关键挑战。观测到的太阳质量恒星附近($\leq 5$ AU)褐矮星伴星的缺乏,被称为褐矮星沙漠,以及低质量双星系统比恒星双星更紧密结合的趋势,被引用作为褐矮星和恒星形成机制不同的证据。在本文中,我们探讨了最小假设的影响,棕矮星在双星系统中起源于通过相同的基本破碎机制的恒星,在孤立的,动荡的巨大分子云的核心。我们分析表明,特定的角动量与湍流的核心质量的缩放自然会产生棕矮星沙漠,以及广泛的棕矮星双星系统。此外,我们表明,湍流核心碎裂模型也自然预测,非常低质量(VLM)的二进制和BD/BD系统比恒星系统更紧密的约束。此外,为了捕捉湍流固有的随机变化,我们生成$10^4$模型湍流核心与合成的湍流速度场表明,湍流碎裂模型容纳了一小部分的二进制棕矮星与广泛的分离,类似于观测。事实上,从湍流碎裂模型得出的结论是,在形成过程中,单一的碎裂机制可能在很大程度上决定了恒星和棕矮星双星的分布。
2013-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Trends in Ultracool Dwarf Magnetism. II. The Inverse Correlation Between X-ray Activity and Rotation as Evidence for a Bimodal Dynamo
对太阳型恒星磁活动指标的观测显示出与自转的关系,在最快的自转体中,磁活动指标增加,直至达到“饱和”水平,而磁活动指标则适度减少(“过饱和”)。虽然X射线数据表明,这种关系在超冷矮星(UCD;光谱类型>M7)中被强烈破坏,但有限的X射线探测次数阻止了确定的结论。本文分析了38个超冷矮星的X射线活度-转动关系。我们的样本代表了迄今为止最大的X射线活动超冷矮星目录,包括7个新的和4个以前未发表的钱德拉观测结果。我们确定了大量的快速旋转的UCD与X射线活动延伸两个数量级低于预期的饱和水平,并测量旋转和X射线活动之间的“过饱和”型的关系。UCD X射线活动在固定旋转时的散射比早期类型的恒星大3倍。我们讨论了几种机制,已被提出来解释的数据,包括离心剥离的电晕,并发现它们与观察到的趋势不一致。相反,我们认为,一个额外的参数与X射线活动和旋转是负责观察到的效果。UCD磁场的塞曼多普勒成像的结果和我们的同伴研究的无线电/X射线通量比的基础上,我们认为,这个参数是磁场拓扑结构,并在UCD X射线通量的大散射反映了两个发电机模式,产生不同的拓扑结构的存在。
2014-02-20 astro-ph.SR
An increased rate of large flares at intermediate rotation periods for mid-to-late M dwarfs
本文分析了MEarth测光巡天中M型中晚期矮星的耀斑。我们在2226颗恒星上搜索了3985155个观测结果,总共检测到54个大的($Δm \geq 0.018$)耀斑,分布在34颗恒星上。我们将我们的耀斑测量与MEarth最近的活动和旋转周期结果相结合,表明在99.85\%的置信水平下,从低Rossby数($R_o<0.04$,快速旋转器)到中等Rossby数($0.04<R_o<0.44$,中间旋转器),每次观测的耀斑增加。我们还发现从高Rossby数群体($R_o>0.44$,慢旋转者)到中间群体在99.97\%水平上的耀斑率增加。我们认为,中间$R_o$耀斑速率的上升可能是由于恒星表面磁场几何形状的变化。
2018-09-24 astro-ph.SR
Photometric rotation periods for 107 M dwarfs from the APACHE survey
我们目前的旋转周期测量107 M矮星的质量范围内观察到的APACHE测光调查的背景下$0.15-0.70 M_\odot$。我们测量的自转周期在0.5-190天的范围内,分布峰值在$\sim$ 30天。我们利用盖亚DR 2数据修正了我们的旋转样本的恒星质量和半径。对于样本的$\sim 20\%$,我们将光度旋转周期与从不同光谱指示剂得出的光度旋转周期进行比较,发现在大多数情况下具有良好的对应性。我们比较我们的旋转周期分布的开普勒调查在相同的质量范围内获得的,并得出由MEarth调查的恒星在质量范围$0.07-0.25 M_\odot$。APACHE和开普勒的周期分布是在很好的协议,确认我们的结果的可靠性,而APACHE分布是一致的MEarth的结果,只有老年人/慢旋转,并在重叠的质量范围内的两个调查。结合APACHE/开普勒分布与MEarth分布,我们强调,旋转周期随着恒星质量的减少而增加,与以前的工作一致。我们的研究结果还表明,自旋下降的时间尺度,从快速到缓慢的旋转,改变跨越充分对流限制在$\approx0.3 M_\odot$的M矮星。这里提供的107颗旋转M矮星的目录特别及时,因为这些恒星是TESS识别过境小行星的主要目标,并且可以进行高精度质量测定和进一步的大气特征测量。
2019-12-02 astro-ph.SR
The Effects of Close Companions (and Rotation) on the Magnetic Activity of M Dwarfs
本文研究了密近白矮星和M矮星(WD+dM)双星系统,考察了密近伴星对M矮星磁场产生的影响。我们使用的基本样本1602白矮星-主序星二进制从Reyna等。开发一套颜色削减GALEX,SDSS,UKIDSS,和2 MASS颜色空间构建一个样本1756 WD+dM高质量对SDSS DR 8光谱数据库。我们单独的WD和dM从每个频谱使用迭代技术,比较WD和dM组件的最佳拟合模板。使用银河平面以上的绝对高度作为年龄的代理,和Hα发射线作为磁活动的指标,我们调查的年龄-活动关系,我们的样本光谱类型\leqM 7。我们的研究结果表明,早型M矮星(\leqM 4)在密近双星系统中更有可能是活跃的,并有较长的活动寿命相比,他们的领域同行。然而,在光谱类型的M5(刚刚过去的充分对流在M矮星的发病),WD+dM双星系统的活动分数和寿命变得更可比的领域M矮星。有一个近距离的双星伴星的影响之一被认为是通过盘破裂,潮汐效应或角动量交换来增加恒星的旋转。因此,我们解释的活动行为之间的相似性晚型dMs WD+dM对和晚型场dMs是由于在密切的二进制同伴(或恒星旋转)的敏感性降低,这对磁活动的性质在完全对流的恒星的影响。(节录)
2012-07-09 astro-ph.SR
Dynamical Tides in Compact White Dwarf Binaries: Influence of Rotation
潮汐相互作用在致密白矮星(WD)双星的演化和最终命运中起着重要的作用。潮汐不仅影响WD的合并前状态(如温度和旋转速率),而且还可能决定哪些系统合并以及哪些系统进行稳定的质量转移。在本文中,我们试图量化旋转对双星潮汐角动量输运的影响,具体的计算适用于WD恒星模型。我们采用传统的近似,其中动态激发的重力波内的WD转换成重力惯性霍夫波的旋转的效果。科里奥利力只有一个很小的影响,对潮汐重力波,和以前的结果预测的潮汐自旋和加热的吸入WD没有显着修改。然而,旋转强烈地改变逆行重力波和惯性波,吸积WD的潮汐自旋的重要后果。我们确定了新的动力学潮汐强迫项所产生的平衡和动力潮汐分量的适当分离,这些新的强迫项是非常重要的同步旋转系统附近。此外,我们还讨论了斯托克斯漂移流对波浪角动量通量的影响。最后,我们推测潮汐相互作用将如何影响吸积系统中的超同步旋转WD。
2014-06-10 astro-ph.SR
Evidence from K2 for rapid rotation in the descendant of an intermediate-mass star
利用K2观测到的一颗白矮星的振荡频率模式,我们测量了迄今为止已知的任何孤立的脉动白矮星的最快自转速率1.13(02)hr。SOAR望远镜后续光谱的巴耳末线拟合显示,这颗恒星(SDSSJ 0837 +1856,EPIC 211914185)是一颗13,590(340)K,0.87(03)太阳质量的白矮星。这是已知自转的脉动白矮星的最高质量,表明高质量和快速自转之间可能存在联系。如果它是单星演化的产物,那么它的祖先是一颗大约4.0太阳质量的主序星B;我们对这种中等质量恒星的角动量演化知之甚少。我们探讨了这种快速旋转的白矮星是双星合并的副产品的可能性,我们得出的结论是,鉴于观测到的脉动周期不太可能。
2017-04-27 astro-ph.SR
CARMENES input catalogue of M dwarfs IV. New rotation periods from photometric time series
目标。这项工作的主要目标是测量CARMENES系外行星巡天观测到的M型矮星的自转周期,以帮助区分磁活动产生的径向速度信号和系外行星产生的径向速度信号。自转周期也是详细研究晚型恒星活动和自转之间关系的基础。方法.我们寻找显着的周期性信号,在622测光时间序列的337个明亮的,附近的M矮星获得的长时间基线,自动化调查(MEarth,ASAS,SuperWASP,NSVS,卡塔利娜,ASAS-SN,K2,和HATNet)和20颗恒星,我们获得了四个0.2-0.8米的望远镜在高地理纬度。结果从0.12 d到133 d共记录了142个自转周期(73个新周期)和10个长期活动周期(6个新周期)。我们比较我们的决定与现有文献中的;我们调查的CARMENES输入目录中的P rot的分布,光度变化的幅度,以及它们与vsin i和pEW(Halfa)的关系;我们确定了三个非常活跃的恒星,新的旋转周期在0.34 d和23.6 d之间。
2018-10-08 astro-ph.SR
Slow convection and fast rotation in crystallization-driven white dwarf dynamos
最近有人提出,白矮星产生磁场的过程类似于地球。地核的结晶化产生了一种驱动对流的成分反转,结合旋转,这可以维持一个磁发电机。我们重新分析发电机机制,所产生的缓慢结晶的核心,并发现对流周转时间$t_{\rm conv}$的几周到几个月-长的数量级比以前认为的。随着白矮星自旋周期$P\ll t_{\rm conv}$,结晶驱动的发电机几乎总是在快速旋转的制度,其中磁场$B$至少是在均分与对流运动,并可能进一步增强了一个因素的$B\propto (t_{\rm conv}/P)^{1/2}$,这取决于假设的发电机标度律。我们使用MESA跟踪结晶核心的生长,并计算磁场$B(T_{\rm eff})$作为白矮星的有效温度$T_{\rm eff}$的函数。我们将这一预测与观测结果进行了比较,结果表明,结晶驱动的发电机可以解释一些-但不是全部-单个白矮星测量的$\sim$ MG磁场,以及在激变变量中测量的白矮星更强的磁场,这些磁场是由质量吸积旋转到短$P$的。我们的$B(T_{\rm eff})$曲线也可以解释在$T_{\rm eff}\approx 7500\textrm{ K}$周围有巴耳末发射线的白矮星的聚集。
2022-05-15 astro-ph.SR
Cycles on the Solar-Type Stars and Cooler Dwarfs
对近几十年来观测到的65颗恒星,研究了太阳型恒星和快速旋转冷矮星活动周期发展的特征。与太阳活动周期相比,大约50%的恒星存在持续时间为7-18年的周期。在自转周期小于5天的冷矮星中,亮度的周期性变化发生在更长的尺度上,长达80年。最高水平的活动产生在K矮星上;它们的主周期很长,振幅最高。年老和年轻的太阳型恒星都表现出类似的趋势,即周期长度增加,旋转速度较慢。对于有$P_{rot} < 5$天的冷矮星,没有发现自转周期和周期持续时间之间存在关系的证据。
2020-02-16 astro-ph.SR
Kepler and the seven dwarfs: detection of low-level day-timescale periodic photometric variations in white dwarfs
我们利用开普勒望远镜的高测光精度,在14颗正常的(DA型和DB型,可能是非磁性的)热白矮星(WD)中寻找周期性调制。在五个,可能多达七个的WD中,我们检测到周期性的,约2小时至10天的变化,半振幅为60 - 2000 ppm,低于以往任何时候都看到的WD。我们考虑各种解释:WD自转与磁冷点相结合;自转与磁二向色性相结合;自转与来自星际介质吸积流的热点相结合;大小约为50 - 200公里的物体;冷伴星WD引起的反射运动引起的相对论性光束;或棕矮星或巨行星伴星在绕WD运行时经历照明阶段的原始WD光的反射/再辐射。每种机制都可能是某些可变WD的背后原因,但不能对所有五到七种可变情况负责。或者,周期性可能是由UV金属线不透明度引起的,与岩石物质的吸积有关,这种现象在约50%的热WD中可见。不均匀的UV不透明度,结合WD旋转和吸收的UV能量的荧光光学再发射,也许可以解释我们的发现。即使行星的反射是七种情况中只有少数情况的原因,这也意味着热彗星在WD周围非常常见。如果某些与旋转有关的机制在起作用,那么正常的WD旋转得和特殊的WD一样慢,这是迄今为止唯一可以精确测量旋转的类型。对这个样本的后续观测,以及作为K2开普勒任务扩展的一部分,现在正在监测的更多WD,将很快区分这些可能性。
2014-12-06 astro-ph.SR
The Rotation of M Dwarfs Observed by the Apache Point Galactic Evolution Experiment
本文介绍了SDSS III Apache星系演化实验(APOGEE)巡天观测到的714颗M矮星自转速度的光谱分析结果。我们使用模板拟合技术来估计$v\sin{i}$,同时估计$\log{g}$、$[\text{M}/\text{H}]$和$T_{\text{eff}}$。我们保守地估计,我们的检测极限是8公里的$^{-1}$。我们比较我们的结果M矮星旋转的研究文献中的光谱和光度测量的基础上。像其他作者一样,我们发现随着恒星温度的降低,快速旋转子的比例增加,例如在M $4$过渡到完全对流恒星内部附近旋转急剧增加,这与完全对流恒星无法有效地摆脱角动量的假设一致。我们比较了APOGEE和MEarth凌日行星巡天观测到的目标样本,没有发现测量的$v\sin{i}$和旋转周期物理不一致的情况,需要$\sin{i}>1$。我们比较我们的光谱结果推断从测光调查的旋转子的分数,发现,虽然结果是大致一致的,测光调查表现出一个较小的分数旋转子超出M $4$过渡的一个因素的$\sim 2$。我们讨论这种差异的可能原因。鉴于我们的检测限,我们的结果是一致的双峰分布,在光度调查中看到的旋转。
2017-11-21 astro-ph.SR
Atmospheric circulation of tidally locked gas giants with increasing rotation and implications for white-dwarf-brown-dwarf systems
潮汐锁定的气体巨星通常在几天的轨道上运行,这意味着旋转在大气环流中的作用不大。然而,存在着一类气体巨星,高度辐射的物体-棕矮星在极紧的轨道上绕着白矮星运行-它们的轨道和旋转周期短至1-2小时。已经获得了这类天体的相位曲线和其他观测结果,提出了关于行星自转速率增加在控制环流中的作用的基本问题。到目前为止,大多数模拟研究都研究了超过一天的旋转周期,适合于典型的热彗星。在这里,我们调查的大气环流潮汐锁定大气减少旋转周期下降到2.5小时。随着自转周期的减小,赤道东向急流的宽度减小,这与赤道形变半径减小导致赤道波导变窄的现象相一致。赤道热点偏移量的东移相应减小,离赤道西移的热点区变得越来越明显。在高纬度地区,风变得更弱,更旋转主导。由于自转的影响,昼夜温差变大。我们的模拟大气表现出可变性,可能是由不稳定性和波的相互作用引起的。与典型的热木星模型不同,快速旋转模型的热相位曲线显示出峰值通量与二次日食的接近对齐。这一结果有助于解释为什么许多环绕白矮星的褐矮星与热矮星不同,它们的红外通量峰值与二次食一致。我们的研究结果对于理解快速旋转的潮汐锁定大气层具有重要意义。
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG. III. Flux-flux and activity-rotation relationships of early-M dwarfs
了解M矮星中的恒星活动对于恒星大气物理学以及正在进行的径向速度系外行星计划至关重要。尽管人们对M矮星的兴趣越来越大,但我们对这些恒星色球层的了解还远远不够。我们的目标是测试活动,旋转,恒星参数和流量流量之间的关系是否也适用于主序的早期M矮星。我们分析了一个均匀和连贯的方式,一个定义良好的样本71晚K/早M矮星,目前正在观察的框架中的HArps-n红矮星系外行星调查(HADES)。使用互相关技术获得旋转速度,而在Ca II H & K和巴耳末线从Halalpha到Hepalphine的发射通量过剩通过使用谱减法技术获得。研究了辐射过剩与恒星参数之间的关系。还研究了色球各谱线通量对之间的关系。我们发现,在Ca II H & K和巴耳末线的色球发射的强度是大致恒定的恒星在M0-M3光谱范围。我们的数据表明,活动和旋转之间可能存在适度但显着的相关性,以及运动学选择的年轻恒星显示出更高水平的发射暗示。我们发现我们的样本M矮星是互补的色球和X射线通量与文献中,扩展到非常低的通量域的通量-通量关系的分析。我们的研究结果与以前的研究结果一致,表明太阳型恒星的活动-自转-年龄关系也适用于早期M矮星。我们还证实了以前的研究结果,偏离大部分的经验通量通量关系的场星显示出年轻的证据。
2016-10-27 astro-ph.SR
Dynamics of rotation in M dwarfs: Indications for a change in the dynamo regime in stars at the onset of complete convection
我们已经测量了高精度的dM 3星(86个目标)的样本v sin i。我们在82颗恒星中检测到旋转(73颗dM 3恒星和9颗dM 3e恒星)。我们比较我们的测量v sin i的所有恒星在我们的dM 0,dM 2,dM 3和dM 4的样本从其他作者。我们发现一个很好的协议,到v sin i值小于1公里/秒。测量值之间的平均差异仅为0.42 km/s。我们发现,我们的dM 3星的P/sini的分布是不同的,我们的dM 2和dM 4星的样本之间的P/sini的分布。dM 3恒星(不包括dM 3e和sdM 3恒星)的平均自转速率(25.8天)明显慢于dM 2(14.4天)和dM 4恒星(11.4天)。类似的行为也出现在更快的旋转(dMe星):我们发现,一个更长的旋转周期也发生在光谱子类型dM 3e。我们的数据表明,就较低主序星的旋转特性而言,光谱亚型dM 3与邻近亚型相比表现出异常缓慢的旋转。我们的数据使我们认为,M3矮星的不寻常的旋转特性可能代表了向完全对流(TTCC)过渡的特征。
2015-02-04 astro-ph.SR
The rotation of brown dwarfs
低质量恒星的特征之一是它们在演化过程中倾向于释放大量的角动量。这是从棕矮星中分离出来的,棕矮星在十亿年的时间尺度上保持着快速的自转。自转周期超过几天的褐矮星只在恒星形成区和年轻的星团中发现。这是一个有用的约束质量依赖性的机制,角动量定期在恒星。在亚恒星区域,由盘和风造成的旋转制动变得非常低效。在这篇简短的评论中,我讨论了棕矮星快速自转的观测证据,其含义以及与行星自旋质量关系的联系。
2016-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
First eROSITA study of nearby M dwarfs and the rotation-activity relation in combination with TESS
我们提出了第一个研究附近的M矮星与伦琴调查与成像望远镜阵列(eROSITA)上的俄罗斯Spektrum-Roentgen-Gamma任务(SRG)。为此,我们提取了盖亚DR 2数据的~9000附近的M矮星的超闪烁自行目录,并计算了他们的恒星参数的经验关系与光学红外颜色。我们将该目录与eROSITA最终赤道深度调查(eFEDS)和第一次eROSITA全天空调查(eRASS 1)进行了交叉匹配。我们的样本由704颗恒星组成(SpT = K5-M7)。这个前所未有的X射线发射M矮星的数据库允许定量限制X射线光度的质量依赖性,并确定相对于前主序星的活动水平的变化。我们还将这些数据与凌日系外行星调查卫星(TESS)的观测结果相结合,这些观测结果可用于704颗X射线探测到的M矮星中的501颗,并确定了其中180颗的旋转周期。利用联合eROSITA-TESS样本,并将其与我们历史上M矮星的X射线和旋转数据相结合,我们研究了旋转-活动关系饱和状态下的质量依赖性。eROSITA硬度比和光谱的第一次比较表明,我们的X射线探测到的M矮星中有65%的日冕温度为$\sim 0.5$ keV。我们通过比较eRASS 1和ROSAT全天巡天(RASS)测量结果研究了它们的长期X射线变化。X射线耀斑的证据在我们分析的各个部分中找到:直接从eFEDS光变曲线的检查中,在RASS和eRASS 1 X射线光度之间的关系…
2021-06-28 astro-ph.SR
Magnetically guided accretion and extremely slow rotation in a metal-enriched white dwarf
Armagh Observatory & Planetarium(阿马赫天文台与天文馆);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图大学塔尔图天文台);University of Warwick(华威大学);University of Western Ontario(韦仕敦大学)
研究富金属白矮星,通过对磁DZ白矮星WD1532+129进行光度、光谱等观测,发现其约289天的极长自转周期,可能源于角动量损失和缓慢旋转前身星,还揭示其表面金属分布及磁引导不均匀性是这类白矮星的共同特性。
2026-07-27 astro-ph.SR
Astraea: Predicting Long Rotation Periods with 27-Day Light Curves
行星所在恒星的自转周期可用于模拟和减轻径向速度测量中磁活动的影响,并有助于限制行星系统的高能通量环境和空间天气。凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测到数百万颗恒星和数千颗行星。然而,大多数在一年中只能连续观察27天,因此很难用传统方法测量旋转周期。这对于M场矮星来说尤其成问题,它们是系外行星搜索的理想候选者,但它们的周期往往超过27天的观测基线。我们提出了一个新的工具,Astraea,预测长的旋转周期从短时间的光变曲线结合恒星参数从盖亚DR2。使用Astraea,我们可以从开普勒4年光变曲线预测旋转周期,总体不确定性为13%(对于周期> 30天的不确定性为9%)。通过对27天的开普勒光变曲线段进行训练,Astraea可以预测长达150天的旋转周期,不确定性为9%(周期> 30天为5%)。在这些27天的开普勒光变曲线片段上训练这个工具之后,我们将\texttt{Astraea}应用于真实的TESS数据。对于开普勒和TESS观测到的195颗恒星,尽管系统学上存在巨大差异,但我们能够以55%的不确定性预测旋转周期。
2020-08-07 astro-ph.SR
Magnetic Inflation and Stellar Mass II: On the Radii of Single, Rapidly Rotating, Fully Convective M Dwarf Stars
主序星,食双星中的完全对流M矮星被观察到比恒星演化模型预测的大$10-15\%$。对这种差异的一种解释涉及到强磁场的影响,这是通过发电机过程由快速旋转引起的。尽管如此,少数单个的、缓慢旋转的M矮星的半径测量结果似乎也比模型预测的要大,这表明旋转或双星可能不是造成这种差异的唯一原因。我们测试是否单个,快速旋转,完全对流的恒星也比预期的大,通过测量它们的$R \sin i$分布。我们结合光度旋转周期的文献旋转加宽($v \sin i$)的测量报告在这项工作中的样本88快速旋转M矮星。使用贝叶斯框架,我们发现,恒星演化模型低估半径的$10-15\% \substack{+3 \\ -2.5}$,但在更高的质量($0.18<M<0.4 M_{Sun}$)的差异只有约$6\%$和可比的干涉和食双星的结果。在最低质量($0.08<M<0.18 M_{Sun}$),我们发现观测和理论之间的差异是$13-18\%$,我们认为,差异是不太可能是由于年龄的影响。此外,我们发现我们的样本和少数具有干涉半径的M矮星之间没有统计上显著的半径差异。我们的结论是,无论是旋转或双星是负责膨胀半径的完全对流的M矮星,和所有的完全对流的M矮星大于模型预测。
2018-04-11 astro-ph.SR
SPIRou Input Catalogue: Global properties of 440 M dwarfs observed with ESPaDOnS at CFHT
目前和未来的高精度径向速度光谱仪致力于发现围绕低质量矮星运行的低质量行星,需要专注于最佳选择的恒星,以有效利用望远镜时间。在准备SPIRou输入目录的框架内,CoolSnap计划旨在筛选太阳附近的M矮星,以防止双星,快速旋转,活动,......为了优化选择,本文描述了用于计算有效温度,金属丰度,投影旋转速度的大样本的440 M矮星在可见光与高分辨率分光偏振仪ESPaDOnS在CFHT。它还总结了已知的和新发现的光谱双星,以及已知属于视觉多系统的恒星。导出了ESPaDOnS分光偏振计观测到的M矮星的投影旋转速度与测量线宽的校准,并将所得值与从旋转周期和半径推导出的赤道旋转速度进行了比较。导出的有效温度和金属丰度与文献值的比较也进行了。最后,估计样本中每颗恒星的径向速度不确定度,以缩小SPIRou输入目录(SPIC)中恒星的选择范围。
2017-12-12 astro-ph.SR
Predicting the detection yields of giant planets and brown dwarfs with CSST astrometry
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学天文学与空间科学学院);School of Physics and optoelectronic engineering, Anhui University(安徽大学物理与光电工程学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
CSST测光法有望显著增加围绕M型主序星和棕矮星的亚恒星伴星样本,提升对低质量恒星和棕矮星周围行星形成与演化的认知。
2025-12-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
How supercritical are stellar dynamos, or why do old main-sequence dwarfs not obey gyrochronology?
星震学对恒星年龄的测定表明,古老的主序星矮星并不遵循陀螺年代学。它们的自转速度比年轻恒星慢,但比陀螺年代学预测的要快。这可以用最大自转周期的存在来解释,超过这个周期,大尺度发电机就会关闭,停止提供恒星自旋下降所需的全球磁场。假设这一解释,恒星发电机参数超过其边际值的过剩可以估计为给定的光谱类型和旋转速率。估计太阳的发电机数比临界值高出约10%。相应的发电机模型为太阳提供了合理的结果,尽管需要进一步调整。按照同样的方法,差分旋转和边际发电机模式之间的0.7和1.2太阳质量的恒星计算。随着恒星质量的增加,差分旋转和环极场的比例预计将增加,而场的拓扑结构从偶极到混合四极-偶极宇称的变化。
2017-11-10 astro-ph.SR
Volume-limited radio survey of ultracool dwarfs
我们在4.9 GHz对附近的32颗超冷矮星进行了体积有限的调查,光谱类型覆盖范围M7 - T8。对本次巡天和以往超冷矮星射电观测的综合数据进行了统计分析。虽然没有从任何目标中检测到无线电发射,但无线电光度的上限低于先前检测到的超冷矮星的光度。将我们的结果与文献中的结果相结合,给出了光谱范围M7 - L3.5中矮星的检测率~ 9%。相比之下,在53次观测中只发现了一颗晚于L3.5的矮星。我们报告观测到的检测率作为光谱类型的函数,和作为光谱类型和旋转速度的函数的矮星的数量分布。迄今为止的射电观测表明,对超冷矮星的探测率有所下降。然而,所探测到的超冷矮星的发射水平与早期类型的活动M矮星的发射水平相当,这可能意味着在超冷矮星中可以存在温和的相对论性电子束或强磁场。快速旋转可能是产生几百高斯到几千高斯强度的磁场的充分条件,正如已知旋转速率的活动超冷矮星的数据所表明的那样。一些矮星没有探测到射电辐射的一个可能原因是,这些矮星的离心加速机制很弱(由于低转速),因此无法提供必要的密度和/或加速电子的能量。另一种解释可能是长期变异性,几颗超冷矮星的情况就是如此,它们的无线电发射在很长一段时间内变化很大,在某些情况下发射水平下降到检测限以下。
2012-12-14 astro-ph.SR
The Impact of Stellar Rotation on the Detectability of Habitable Planets Around M Dwarfs
恒星的活动和旋转阻碍了通过径向速度技术探测系外行星。这种效应对于M矮星来说尤其令人担忧,因为M矮星可以在数十亿年内保持磁性活跃。我们编译的旋转周期晚型恒星和M矮行星主机样本,以调查整个主序列的老场星的旋转周期。我们表明,恒星质量在0.25和0.5太阳质量(M4 V至M1 V),恒星旋转周期典型的场星与行星的轨道周期在宜居带。这将对发现和描述早期M矮星周围潜在的宜居行星构成根本挑战。由于中M矮星的自转周期较长,而行星宜居带的轨道周期较短,质量在0.1到0.25太阳质量之间的恒星(M6 V到M4 V)提供了更好的机会通过径向速度来探测宜居行星。
2016-04-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring the rotation period distribution of field M-dwarfs with Kepler
我们分析了开普勒太空任务10个月的公开数据,以测量质量在0.3和0.55 M_sun之间的主序星的旋转周期。为了推导出旋转周期,我们引入了自相关函数,并表明它对相位和振幅调制以及剩余仪器系统学是鲁棒的。在检查的2483颗恒星中,我们在1570颗(63.2%)中检测到旋转周期,这代表了场M矮星旋转周期确定数量的一个因素增加了约30。周期范围为0.37-69.7天,振幅范围为1.0-140.8 mmags。自转周期的分布是明显的双峰型,峰值在~ 19天和~ 33天,暗示了两个不同的恒星形成波,这一假设得到了以下事实的支持:自转较慢的恒星往往有较大的自行。旋转周期分布的两个峰值在周期-温度空间中形成两个不同的序列,随着温度的升高,周期减小,让人想起Vaughan-Preston间隙。我们的样本的周期质量分布显示没有证据的过渡在完全对流边界。另一方面,周期-质量关系的上包络的斜率在0.55 M_sun附近改变符号,低于该符号,周期随着质量的减小而增大。
2013-03-27 astro-ph.SR
Rotation-activity relations and flares of M dwarfs with K2 long- and short-cadence data
利用K2任务获得的光变曲线,我们研究了恒星自转和磁活动之间的关系,特别关注恒星耀斑。我们的样本包括56个明亮的和附近的M矮星观察K2在运动C 0-C18在长和短的节奏模式。我们推导出46 M矮星的旋转周期和测量光度活动指标,如旋转信号的振幅,光变曲线的标准差,和基本的耀斑属性(耀斑速率,耀斑能量,耀斑持续时间,和耀斑振幅)。我们发现了1662个短节奏耀斑,其中363个有一个长节奏的耀斑能量高达$5.6\cdotp10^{34}$尔格。耀斑的振幅,持续时间和频率来自短节奏的光变曲线显着不同,从长节奏的数据。短节奏光变曲线的分析结果是耀斑率是长节奏数据的4.6倍。我们确认突然变化的活动水平的旋转活动关系在一个关键时期的~ 10天时,光度活动诊断。这种变化在短节奏数据的耀斑持续时间和频率中最为剧烈。我们的耀斑研究表明,最高的耀斑率并没有发现在最快的旋转和最高的耀斑率的恒星没有显示出最具活力的耀斑。我们发现,超耀斑频率($E\geq5\cdotp10^{34}$ erg)的快速旋转的M星是两倍,在同一周期范围内的太阳类恒星。通过拟合累积的FFD,我们得出了一个幂律指数$α=1.84 \pm 0.14$,与以前的M矮星研究和太阳的值一致。
2020-03-26 astro-ph.SR
Long-term, Multiwavelength Light Curves of Ultra-Cool Dwarfs: II. The evolving Light Curves of the T2.5 SIMP 0136 & the Uncorrelated Light Curves of the M9 TVLM 513
我们提出了17个夜晚的可变L/T过渡褐矮星SIMP J013656.5+093347的地基,近红外测光和另外3个晚上的放射性晚M矮星TVLM 513-46546的地基测光。我们的TVLM 513-46546测光包括2个晚上的同时,多波长,地基测光,其中我们检测到明显的J波段变化,但没有检测到类似幅度的I波段变化,证实TVLM 513-46546的变化最有可能来自云或极光,而不是星点。我们对SIMP J013656.5+093347的测光包括15个夜晚的J波段测光,使我们能够观察这个L/T过渡褐矮星的可变光变曲线如何从旋转周期到旋转周期,从晚上到晚上和从星期到星期的演变。我们估计SIMP J013656.5+093347的自转周期为2.406 +/- 0.008小时,没有发现明显的差异自转的证据。SIMP J013656.5+093347在我们的光变曲线中显示的峰到峰幅度在几天内从大于6%演变到小于1%,SIMP J013656.5+093347光变曲线显著演变的典型时间尺度似乎约为<1到10个旋转周期。这表明,那些进行分光光度观测的褐矮星应该谨慎的解释比较光谱之间的一个变量褐矮星的最大流量和最小流量的观测持续只有大约一个旋转周期,因为这些比较可能描绘一个单一的光谱特征,短暂的快照,而不是完整的特征范围。
2016-09-12 astro-ph.SR
On the angular momentum evolution of fully-convective stars: rotation periods for field M-dwarfs from the MEarth transit survey
我们目前的旋转周期测量41场M-矮星,所有这些都有推断(从他们的弛豫和2 MASS K-波段的幅度)之间的氢燃烧极限和0.35 Msol的质量,因此应该保持完全对流的整个生命周期。我们测量的旋转周期范围很广,从0.28天到154天,后者与我们观测的典型灵敏度极限相当。使用运动学作为年龄的代理,我们发现大多数物体可能是厚盘或晕成员(因此,平均而言,更老)旋转非常缓慢,平均周期为92天,而那些可能是薄盘成员(平均而言,更年轻)的旋转周期为0.7天,尽管在厚盘样本中仍然有一些快速旋转。当结合文献测量的M-矮星,这些结果表明,增加自旋下降时间与减少恒星质量,在以前的工作,并在自旋下降时间变得可比厚盘样品的年龄低于完全对流边界。我们还推断,自旋下降必须删除大量的角动量,一旦它开始,以产生我们在厚盘候选者中观察到的慢旋转,这表明完全对流的M-矮星可能仍然经历强风。
2010-11-22 astro-ph.SR