Evolution of Hard X-ray Sources and Ultraviolet Solar Flare Ribbons for a Confined Eruption of a Magnetic Flux Rope
研究了2005年5月27日活动区NOAA 10767中M1.1耀斑的硬X射线源和耀斑带的磁场结构。在非线性无力场外推中,我们发现在同一极性反转线上,一个小的喷发前磁通量绳位于剪切磁弧附近。Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)和过渡区和日冕探测器(TRACE)分别在X射线和紫外线(UV)1600 nm波段观测到了这一局限耀斑。在该事件中,在几个位置发生了磁重联。它首先开始在爆发前的弦绳的位置。观测结果表明,在耀斑爆发前10分钟左右,爆发前的磁通量绳与剪切磁弧之间发生了磁重联。这意味着形成了更大的通量绳,正如TRACE所观察到的那样。接下来,硬X射线(HXR)源出现在耀斑峰值的这个较大通量绳的足点。相关联的高能粒子可能已经在磁通绳下方、重联区域内或周围加速。尽管如此,HXR源和通量绳足点之间的紧密空间关联有利于通量绳内的加速度。最后,一个大的太阳区域,包括活动区NOAA 10766和10767的拓扑分析表明,存在大规模的准分界线层(QSL)的爆发前的通量绳。在耀斑期间,在这些QSL没有发现增强的发射,但紫外耀斑带停止在最近的大规模QSL的边界。
2011-11-08 astro-ph.SR
The Ellerman bomb and Ultraviolet burst triggered successively by an emerging magnetic flux rope
埃勒曼弹(EB)和紫外(UV)爆发是常见的增亮现象,通常产生于新兴通量区的低层太阳大气中。在本文中,我们已经调查了一个初始的非扭转的磁通量绳的出现基于三维(3D)磁流体动力学(MHD)模拟。在帕克不稳定性触发的起伏磁场的U形部分,先后出现了类EB和类紫外爆发活动。EB样活动开始出现较早,持续约80秒。六分钟后,一个更热的紫外线爆发状事件开始出现,并持续约60秒。在垂直于太阳表面的方向上,电子束和紫外爆发都是从低色球层开始的,但紫外爆发在上色球层向更高的高度延伸。在EB和UV爆发中出现明显温度升高的区域都位于磁重联过程中产生的小扭曲磁通绳内部,这与以前的二维模拟结果一致,即大多数热区通常位于磁岛内部。然而,对应于EB的扭曲磁通绳只有在它漂浮到比重联点高得多的高度之后才被强烈加热。分析表明,电子束是由U型磁场两侧的强水平流动驱动的激波加热的。对应于紫外暴的扭曲磁通绳被驱动的磁重联过程加热。
2021-05-19 astro-ph.SR
Variability of C III and Si III lines in the ultraviolet spectral region of the magnetic Bp star a Centauri
研究了半人马座Bp型磁性恒星紫外光谱区碳和硅的二次电离线的光变。这项研究是基于档案{ \it国际紫外探测器}的数据,通过大口径和低色散模式。将Cen的平均{ \iue }高色散谱与全合成谱以及仅包括一种元素的谱线的谱线进行比较,表明六条C III和六条Si III谱线分别负责在$λλ$ 1175.5和1300 nm处的通量降低。对$λ$ 1775.5 ° C低压核通量变化的研究表明,通量在测量误差范围内不变化。另一方面,在$λ$ 1300毫巴处的低压核中的通量变化显著,振幅为$\sim$ 0.2磁,并且该低压的变化与可见光谱区的氦线呈反相位。
2011-07-10 astro-ph.SR
Stellar Activity in the Broad-Band Ultraviolet
California Institute of Technology(加州理工学院);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
利用GALEX数据研究恒星活动,发现远紫外过剩通量与R'_HK成正比,近紫外通量与活动或年龄相关,但存在较大散射。
2011-05-06 astro-ph.SR
Far Ultraviolet Continuum Emission: Applying this Diagnostic to the Chromospheres of Solar-Mass Stars
远紫外(FUV)连续辐射通量被认为是太阳低色球层温度结构的一个非常敏感的诊断指标。到目前为止,对现有恒星FUV数据的分析表明,太阳型恒星也必须有色球,但恒星FUV连续体的定量分析需要更高质量的光谱,并与新的非LTE色球模型进行比较。我们提出了精确的远紫外(FUV,1150-1500^{ \circ })连续通量测量的太阳质量的恒星,通过高通量和非常低的检测器背景的宇宙起源光谱仪(COS)的哈勃太空望远镜。我们表明,连续通量可以测量以上的检测器的背景,即使是在我们的样本中最微弱的恒星。我们发现一个明显的趋势,增加连续亮度温度在所有FUV波长的旋转周期减少,这提供了一个重要的措施,在恒星色球的磁加热率。与半经验太阳通量模型的比较表明,旋转最快的太阳质量恒星的FUV连续亮度温度类似于太阳上看到的最亮的光斑。因此,最明亮的太阳光斑的热结构提供了我们样本中旋转最快的太阳质量恒星的热结构和加热速率的一阶估计。
2011-09-26 astro-ph.SR
Coronal Holes and Open Magnetic Flux over Cycles 23 and 24
由于太阳磁场线的足迹的观测特征通向日光层,冕洞提供了这些线的结构和演变的关键措施。利用太阳和日光层天文台/极紫外成像望远镜(SOHO/EIT)、太阳动力学天文台/大气成像组件(SDO/AIA)和日地关系天文台/极紫外成像仪(STEREO/EUVI A/B)的组合,在1996-2015年(近两个太阳周期)进行极紫外(EUV)观测,自动检测和表征冕洞。冕洞面积分布在纬度上表现出不同的行为,定义了极区和低纬度冕洞。南北两极地区表现出明显的不对称性,两极冕洞的出现和消失在半球之间存在滞后。
2016-12-22 astro-ph.SR
The MUSCLES Treasury Survey IV: Scaling Relations for Ultraviolet, Ca II K, and Energetic Particle Fluxes from M Dwarfs
描述系外行星主星的紫外光谱能量分布(SED)对于评估其行星的潜在可居住性至关重要,特别是对于M矮星,因为它们是当前和近期系外行星表征工作的主要目标,并且大气模型预测它们的紫外辐射可以在不同于地球的宜居带行星上产生光化学。为了获得当哈勃太空望远镜观测不可用时使用的紫外线发射的地面代理,我们收集了哈勃观测到的15个早期到中期M矮星的样本,并比较了它们的非同步紫外光谱和光学光谱。我们发现,在3933埃的色球Ca II K线的等效宽度,当校正光谱类型,可以用来估计恒星表面的紫外线发射线,包括H I莱曼α通量。此外,我们解决了另一个潜在的可居住性驱动因素:与耀斑相关的高能粒子通量。我们提出了一种新的技术,估计软X射线和>10兆电子伏质子通量在远紫外发射线耀斑(硅IV和氦II)通过假设太阳的能量分配。作为MUSCLES Treasury Survey的一部分,我们分析了哈勃和钱德拉观测到的M4矮星GJ 876的几个耀斑,发现围绕GJ 876运行的宜居带行星受到大型卡林顿式耀斑的影响,峰值软X射线通量> 1 e-3 W m-2,可能的质子通量约为100-1000 pfu,比现代地球高出大约四个数量级。
2017-05-11 astro-ph.SR
Ca II H&K stellar activity parameter: a proxy for stellar Extreme Ultraviolet Fluxes
大气逃逸是形成系外行星种群的一个重要因素,因此推动了我们对行星形成的理解。巨行星的大气逃逸主要是由恒星X射线和极紫外(EUV)辐射驱动的。此外,极紫外和更长波长的紫外辐射功率不平衡化学中高层大气。因此,我们对大气逃逸和化学的理解取决于我们对恒星紫外线通量的了解。虽然可以观测到某些恒星的远紫外线通量,但由于缺乏具有极紫外线能力的空间望远镜,以及对于更遥远的恒星,由于星际介质的吸收,大部分极紫外线范围是不可观测的。因此,具有用于从在其他波长处可观察到的特征推断EUV通量的间接手段变得至关重要。我们在这里提出的分析功能预测的EUV辐射的F-,G-,K-和M-型恒星的日志$R'_{HK}$活动参数,通常是从地面光学观测的Ca II H&K线。标度关系的基础上收集了大约100个附近的恒星与公布的日志$R'_{HK}$和EUV通量值,后者是直接测量或推断高质量的远紫外(FUV)光谱。这里给出的标度关系返回EUV通量值,精度约为3,这略低于基于FUV或X射线测量的其他类似方法。
2020-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The MUSCLES Treasury Survey II: Intrinsic Lyman Alpha and Extreme Ultraviolet Spectra of K and M Dwarfs with Exoplanets
低质量(K型和M型)恒星的紫外线光谱能量分布在系外行星大气的加热和化学中起着关键作用,但在观测上并没有很好的约束。直接观测莱曼α线(来自低质量恒星的紫外光子的主要来源)的内在通量是具有挑战性的,因为星际HI吸收了即使是最近的恒星的整个线芯。为了解决K和M矮星紫外线通量的经验约束的现有差距,MUSCLES HST财政部调查获得了11个附近的M和K矮星托管系外行星的紫外线观测。本文介绍了莱曼α和极紫外光谱重建的肌肉目标。大多数目标是光学惰性的,但都表现出显着的UV活性。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术来校正所观察到的星际吸收莱曼α分布,我们采用经验关系来计算极端紫外光谱能量分布的内在莱曼α通量在100-1170 μ m的~100 μ m。重建的莱曼α剖面有300 km/s宽的核心,而大于1%的总本征莱曼α通量是在300 km/s到1200 km/s之间的扩展翼中测量的。莱曼α表面通量与MgII表面通量呈正相关,与恒星自转周期呈负相关。具有较大莱曼α表面通量的恒星也倾向于在较高温度下形成的离子中具有较大的表面通量,但这些相关性在我们的11颗恒星样本中仍然不显著。我们还提出了10个新的视线通过本地星际介质的HI柱密度测量。
2016-04-04 astro-ph.SR
Ultraviolet Flux Decrease Under a Grand Minimum from IUE Short Wavelength Observation of Solar Analogs
我们用具有色球Ca ~(1+)、H ~(2+)、K ~(2+)活动地面探测的短波摄谱仪对{ \it国际紫外探测器(IUE)}观测到的33颗类日恒星进行了鉴定。我们的目标是确定这些观测是否可以提供一个估计的紫外线(UV)表面通量的减少与从正常的恒星周期过渡到一个盛大的最低状态。根据太阳金属丰度修正后,探测到的活动范围为$-$ 5.16 $<$ log $R'$ $_{HK}$ $<$ $-$ 4.26,8颗恒星的log $R'$ $_{HK}$ $<$ $-$ 5.00。{ \it IUE}观测到的通量光谱在1250 $-$ 1910 nm波长范围内积分,转换为表面通量,然后归一化为太阳B $-$ V。这些归一化的表面通量显示出与活动$R'$ $_{HK}$的强线性关系(在省略三个异常值后,$R^2$ $=$ 0.857)。从这个线性回归,我们估计的范围内的紫外线通量的9.3%的太阳周期22日,和减少6.9%的太阳周期最小值下的一个盛大的最低。该最小估计值的95%置信区间为5. 5% $-$ 8. 4%。另一种估计是由$τ$ \,Cet(HD\,10700)的{ \it IUE}观测提供的,这颗恒星有强有力的证据表明处于极大极小状态,它的归一化表面通量为23.0 $\pm$,比太阳活动周极小值低5.7\%.
2018-07-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The UV and X-ray activity of the M dwarfs within 10pc of the Sun
我们系统地研究了M矮星子样本的X射线和紫外线发射,从最近的自行调查,选择所有的M矮星在10秒差距内获得一个几乎体积有限的样本(~90%的完整性)。档案ROSAT,XMM-牛顿和GALEX数据相结合,已发表的光谱研究的H α发射和旋转,以获得一个广泛的图片恒星活动的M矮星。我们利用合成模型光谱来确定光球和色球辐射对紫外通量的相对贡献。我们还分析了相同的诊断比较样本的年轻M矮星的TWHya协会(~ 10 Myrs)。我们发现在早M场矮星中,GALEX波段的辐射一般由色球层控制,但光球层的辐射也是不可忽略的。的H α,近紫外,远紫外和X射线发射的表面通量连接通过幂律依赖。我们在这里提出的第一次这样的流量流量关系,涉及宽带紫外线发射的M矮星。对于给定的光谱类型的活动指数,定义为之间的活动诊断和恒星的辐射热流量的流量比,显示2-3 dex的扩展,这是最大的M4星。快速旋转体的平均活动指数可能代表饱和水平,从FUV到NUV波段和Halpha的X射线逐渐减少,即辐射输出分数随大气高度增加。与TWHya成员的紫外和X射线性质的比较表明,在~ 1000万年和几个Gyrs年龄之间,这些波段的光度下降了近三个数量级。在10秒差距的样本中,有一些年轻的场矮星(< 1Gyr)填补了这个空白,这表明随着年龄的增长,磁活动的下降是一个连续的过程。年龄衰减的斜率对于X射线比对于UV光度更陡。
2013-02-05 astro-ph.SR
Techniques and Review of Absolute Flux Calibration from the Ultraviolet to the Mid-Infrared
自从暗能量的发现和认识到需要在静止坐标系中精确测量红移Ia超新星的光谱能量分布(SED)才能详细了解暗能量以来,对恒星源绝对通量的精确测量一直是一个热门的研究课题。光谱标准星的流量分布最初是通过比较恒星和实验室已知流量的来源得出的,但现在主要是基于计算的模型大气。例如,纯氢白矮星(WD)模型为HST CALSPEC通量标准档案提供了基础。详细解释了定量分光光度法和光度法的基本方程。几个历史的实验室为基础的流量校准进行了审查,并在主要的在线天文数据库中的恒星的SED进行比较,以CALSPEC参考标准分光光度法。有充分的证据表明,对于一级参比标准品,从可见光到~2.5微米的近红外波长的相对通量目前精确到1%;与实验室通量标准品的新比较显示出提高精度的希望。
2014-06-06 astro-ph.IM astro-ph.SR
Multiple Extreme Ultraviolet Peaks Attributed to Three-dimensional Magnetic Reconnection in a Long-duration Solar Flare
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);State Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气国家重点实验室);CAS Key Laboratory of Geospace Environment, Department of Geophysics and Planetary Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学地球物理和行星科学系地空间环境中国科学院重点实验室);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文学和天体物理学重点实验室(南京大学));Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven(荷语鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理中心);LESIA, Observatoire de Paris, CNRS, UPMC, Université Paris Diderot(巴黎天文台LESIA实验室(CNRS、UPMC、巴黎第七大学));Astronomical Institute, Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所)
本研究通过三维磁重联解释了长持续时间日冕爆发中多个极端紫外峰值,揭示了双丝后期阶段爆发的成因,并连接了观测、诊断与磁结构之间的关系。
2026-02-24 astro-ph.SR
The ultraviolet study of B[e] stars: evidence for pulsations, LBV-type variations, and processes in envelope
具有B[e]现象的恒星包括一组非常不同的处于不同进化状态的物体。这些天体显示出共同的光谱特征,包括在发射中存在巴耳末线、禁线和由于尘埃而产生的强红外线。发射线的观测表明了紫外电离源的照射,这是理解这些天体难以捉摸的本质的关键部分。我们研究了许多B[e]星的紫外光变率,以确定星周环境的几何形状及其变化。我们分析了来自银河系和麦哲伦星云的大质量热B[e]星。我们研究了由通量定标数据导出的紫外宽带变率。我们确定的个别线的变化和它的相关性与总通量变率。我们检测到的光谱能量分布和线轮廓的变化。这种变化有几个来源,包括圆盘的光吸收,脉动,LBV型变化,以及双星的食。大多数B[e]星的恒星辐射被星周物质严重遮蔽。这表明,拱星物质不仅存在于盘中,而且还存在于其平面上方。通量和线的变化是一致的,由致密盘和电离信封的星周环境的两个组件模型。对B[e]超巨星的观测表明,其中许多恒星的光度几乎相同,约为$1.9\times10^{5}\,L_\odot$,有效温度也相近。
2018-04-03 astro-ph.SR
The initial morphologies of the wavefronts of extreme ultraviolet waves
极紫外(EUV)波的波前形态可以揭示其物理性质和驱动机制,仍然是激烈的争论。实际上,波前在传播过程中与周围的日冕结构相互作用后总是会变形。在这里,我们专注于初始波前形态的四个选定的EUV波密切相关的喷流或磁通绳喷发,使用高时空分辨率的观测和不同的角度从太阳动力学天文台和日地关系天文台。对于喷流驱动波,喷流起源于上覆闭合环的一端,而弧形波前形成于膨胀环的另一端。位场源面模型的外推场线显示了喷流、波前和上覆闭合环之间的密切关系。对于磁通绳驱动的波,磁通绳(S形)在上覆的环下方抬起,并且圆形波前与扩展的环具有密切的时空关系。所有结果表明,上覆环的结构及其相对于喷发核的位置对波前的形成和形态非常重要,两个喷流驱动波和两个通量绳驱动波都可能是由上覆环的突然膨胀触发的。我们还提出了极紫外光波的波前可能是由一系列分离的膨胀环触发的一系列波分量积分而成。
2018-12-20 astro-ph.SR
Detection of the Ultraviolet Spectrum of the Hot Subdwarf Companion of 60 Cygni (B1 Ve) from a Survey of IUE Spectra of Be Stars
我们使用档案国际紫外线探测器(IUE)的高色散,短波长光谱数据,以寻找证据的光谱的热亚矮星同伴的六个快速旋转的Be星的二元系统。我们通过分析观测光谱和模型光谱的交叉关联函数来寻找热伴星的特征,这些光谱使用多普勒层析成像算法分离成主要和次要分量,并采用光谱轨道解。对天鹅座60(B1 Ve)的次级交叉关联函数的重建结果表明,它对来自一个热伴星的通量有正探测。我们估计天鹅座60号Be星的伴星在1525 °附近的光谱区具有$T_{\rm eff} = 42 \pm 4$ kK、质量比$M_2/M_1 = 0.15 \pm 0.02$和单色光通量比${f_2}/{f_1} = 0.034 \pm 0.002$。如果其他目标Be星的伴星也是热的,那么它们一定是暗淡的,并且贡献的紫外线通量小于$\approx 1\%$($γ$ Cas的贡献是$<0.6 \%$)。我们还讨论了在附录中的一个外壳插曲的独宿五(28头)记录在IUE光谱。
2017-05-19 astro-ph.SR
Pointing Chandra Toward the Extreme Ultraviolet Fluxes of Very Low-Mass Stars
恒星的X射线和极紫外辐射在其行星大气层的损失和演变中起着关键作用。晚于M6的矮星的日冕表现似乎与早期光谱类型的不同,X射线更暗,射电更亮。由于太过微弱,极紫外探测器无法观测到它们,因此它们的极紫外行为目前高度不确定。我们已经设计了一种方法,使用钱德拉X射线天文台高分辨率相机提供一个测量的EUV辐射在50-170毫米的范围内,并已将其应用于M6.5矮LHS 248在试点10 ks曝光。通过对M5.5矮星Proxima Cen的Chandra HETG光谱分析和文献结果的启发,使用简单、理想化的日冕发射测量分布进行模型光谱分析,发现在$\log T=5.5$ - $6.5$范围内,发射测量分布斜率非常浅($DEM \propto T^{3/2}$或更浅),具有最大的一致性。在$2σ$置信度范围内,可以适应更大范围的斜率。由该方法约束的模型光谱可以提供对于波长$<400$ ~ 500 nm的EUV光谱的精确(在2-4倍内)合成和外推。在较长的波长模型是不确定的数量级或更多,并取决于在温度$\log T < 5.5$的排放测量分布的细节。该方法是敏感的等离子体辐射损失模型在30 - 170 μ m范围内的可能不完整性,重新检查将是必要的。
2019-01-16 astro-ph.SR
High-resolution Ultraviolet Radiation Fields of Classical T Tauri Stars
远紫外(FUV;在经典金牛座T型系统中,吸积中心星的辐射场影响着巨行星形成期间的盘化学。以前的努力,以测量真正的恒星+吸积产生的FUV光度(热气体发射线和连续)已经复杂的低灵敏度和/或低光谱分辨率的组合,并没有包括从明亮的Ly $α$发射线的贡献。在这项工作中,我们提出了一个高分辨率的光谱研究的FUV辐射场的16 T金牛星的尘埃盘显示一系列的演化状态。我们包括重建的Ly $α$线轮廓并去除原子和分子盘发射(来自H $_{2}$和CO荧光)以提供FUV连续谱线和热气线(例如,Ly $α$,\ion{N}{5},\ion{C}{4},\ion{He}{2})首次获得了金牛座T星的可观样本。我们发现典型的金牛座T星FUV辐射场在距离中心恒星1天文单位处的通量是星际平均辐射场的$\sim$ 10 $^{7}$倍。Ly $α$发射线平均贡献总FUV通量的88%,FUV连续谱平均占8%。FUV连续体和Ly $α$通量与\ion{C}{4}通量密切相关,表明吸积过程主导了这两种组分的产生。平均而言,在莱曼极限(912 Å)和1110 Å处的H $\sim$(0 - 0)吸收带之间,仅发射总FUV通量的0.5%。总辐射场和分量级高分辨率辐射场以机器可读格式公开提供。
2014-02-25 astro-ph.SR
Extremely Large Extreme-ultraviolet Late Phase Powered by Intense Early Heating in a Non-eruptive Solar Flare
我们分析并模拟了2011年9月9日发生的M1.2级非爆发性太阳耀斑。耀斑具有强的极紫外暖日冕发射($\sim$ 3~MK)的晚相峰,峰值发射是主耀斑峰值的1.3倍以上。观测到多个耀斑带,其演化过程表现为两个阶段的能量释放过程。一个非线性无力场(NLFFF)外推揭示了存在一个磁零点,一个扇脊结构,和两个磁通绳嵌入在扇圆顶。耀斑中的磁重联是由其中一条磁通绳的不稳定和上升驱动的。在第一阶段,快速上升的磁通绳驱动在零点和周围的准分界线层(QSL)的重联,而在第二阶段,重联主要发生在最终停止的磁通绳拉伸的两个腿之间的场线。晚期相环主要由第一级QSL重联产生,而第二级重联则负责加热主耀斑环。第一阶段的重联被认为是更强大的,导致一个非常强大的EUV后期。我们发现,延迟出现的晚相峰主要是由于长的晚相环的冷却过程长。使用基于热演化的环路模型(EBTEL),我们模拟了后期环路的EUV辐射。模拟结果表明,后期回路的峰值加热速率为1.1 erg cm $^{-3}$ s $^{-1}$,明显高于以往的数值。
2018-08-20 astro-ph.SR
Synthesising Solar Radio Images From Atmospheric Imaging Assembly Extreme-Ultraviolet Data
在非耀斑期间,太阳在几厘米到几十厘米波长的射电通量主要来自热韧致辐射,与EUV辐射非常相似。由于这种接近性,以定量的方式研究EUV发射和无线电发射之间的关系是可行的。本文利用太阳动力学观测站大气成像组件的多波长极紫外图像,通过差分辐射测量重建了太阳射电图像。通过比较6 GHz合成射电图像与西伯利亚射电日像观测结果,发现预测的射电通量与观测值在定性上是一致的,证实了非耀斑时期日冕射电辐射的热起源。结果进一步表明,考虑温度高于3MK的等离子体的贡献,比只考虑低温等离子体的情况更接近于观测结果。本文还讨论了该方法的应用和结果的不确定性。
2019-09-27 astro-ph.SR
Studying Spectral Behavior, Accretion Processes and Photometric Behavior of Some Binary Stars in the Ultraviolet and Optical Regions
我们研究了三颗经典新星(PW Vul、V1668 Cyg和V1974 Cyg)选定紫外发射线的归一化通量的演化。研究了不同阶段的突出。我们将这三个系统的光谱行为归因于在爆发的不同阶段包层的光学厚度和温度的变化。我们的结果与经典新星的理论模型是一致的。我们还提出了在后新星阶段的三个系统的光学光度观测。这些观测显示了这些系统的光变曲线的变化以及最大值和最小值的不同时间。
2019-02-19 astro-ph.SR
An Atypical Plateau-like Extreme-ultraviolet Late-phase Solar Flare Driven by the Non-radial Eruption of a Magnetic Flux Rope
本研究针对2011年9月7日AR 11283区X1.8级太阳耀斑的非典型平台状EUV晚期相,通过多波段观测与磁场外推等分析,揭示其由磁通量绳非径向爆发引发多次磁重联产生的多组冷却速率不同的晚期相环共同形成。
2023-06-20 astro-ph.SR
Rising Near-Ultraviolet Spectra in Stellar Megaflares
本文利用哈勃望远镜观测M型矮星超级耀斑的近紫外光谱,发现其无法用单一黑体模型描述,提出需用高能质子或电子束对低层大气进行强碰撞加热才能重现上升的NUV连续谱。
2024-11-12 astro-ph.SR
HAZMAT II: Ultraviolet Variability of Low-Mass Stars in the GALEX Archive
来自主恒星的紫外线(UV)会影响行星大气的光化学,并将影响詹姆斯韦伯太空望远镜等未来任务对系外行星光谱的解释。这些效应对于研究M矮星周围的行星大气尤其重要,包括位于宜居带的地球大小的行星。由于M矮星的活动水平比类太阳恒星高,因此需要时间分辨的紫外线数据来为系外行星大气建模提供更准确的输入条件。银河演化探测器(\emph{GALEX})提供两个紫外波段的多历元光度观测:近紫外(NUV; 1771 - 2831 Å)和远紫外(FUV; 1344 - 1786 Å)。在距离地球30 pc的范围内,NUV和FUV波段分别有357和303颗M矮星,有多个\GALEX观测。同时NUV和FUV检测存在145颗恒星在两个\GALEX波段。我们对这些数据的分析表明,低质量恒星在FUV中的变化通常比NUV更大。中位变异性随着NUV中后期光谱类型的增加而增加,而FUV中无明显趋势。我们发现,耀斑增加FUV通量密度远远超过NUV通量密度的证据,导致可变的FUV NUV通量密度比的\GALEX \bandpasss. FUV NUV通量的比例是很重要的解释大气分子在行星大气,如氧气和甲烷的存在作为一个高的FUV NUV比可能会导致假阳性的生物特征检测。在我们的样本中,\GALEX \带的通量密度比跨越了三个数量级,从0.008到4.6,比像太阳这样的G矮星高出1到2个数量级。这些结果表征了迄今为止最大的低质…
2017-05-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Time-resolved Ultraviolet Spectroscopy of the M-dwarf GJ 876 Exoplanetary System
围绕M型恒星运行的太阳系外行星可能是我们在未来十年发现可居住世界的最佳机会。入射到类地行星和类木行星上的紫外光谱对于正确模拟它们的大气加热和化学是至关重要的。为了提供更现实的输入大气模型的行星轨道低质量恒星,我们提出了新的近紫外和远紫外(NUV和FUV)光谱的M-矮系外行星主机GJ 876(M4 V)。利用哈勃空间望远镜上的COS和STIS摄谱仪,我们测量了GJ 876的1150- 3140 A光谱。我们重建了恒星HI LyA发射谱线轮廓,发现在整个紫外带通(F(LyA)/F(FUV+NUV)~0.7)内,积分LyA通量大致等于积分通量的其余部分(1150- 1210 A + 1220- 3140 A)。这个比值比太阳值大2500倍。我们描述了紫外线光谱,并报告了令人惊讶的强荧光发射热H2(T(H2)> 2000 K)。我们给出了在几条远紫外发射谱线中观测到的色球+过渡区耀斑的光变曲线,耀斑/静止通量比>= 10。M星(特别是LyA)的强FUV辐射场对于确定低质量恒星宜居带中类地行星低层大气中O2的丰度和生物标志物的形成非常重要。
2012-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling of the ultraviolet and visual SED variability in the hot magnetic Ap star CU Vir
化学奇特星的光谱能量分布(SED)可能受到其丰度异常的显著影响。观测到的SED变化通常被认为是化学元素表面分布不均匀、通量重新分布和恒星自转的结果。然而,这方面的直接证据仍然很少。我们的目标是确定的过程,确定SED和它的变化在紫外和可见光谱域的氦弱星CU Vir。我们使用模型大气,以获得出射通量和预测旋转调制的恒星的流量变化。我们表明,大多数的斯特朗格伦测光系统的VBY过滤器的光的变化是由于硅,铬,铁的表面分布不均。然而,我们的模型只能解释u过滤器中的一部分可变性。所观察到的紫外光通量分布是非常好的再现,模型能够解释大多数观察到的紫外光曲线的功能。在可见光中观察到的变化仅仅是紫外线中的微弱闪光。虽然光变曲线的振幅在视觉域中仅达到百分之几的幅度,但在UV中达到约1等。CU Vir的可见光和紫外光变率是由远紫外区到近紫外区和可见光区的通量重新分配、元素分布的不均匀性和恒星自转引起的。硅的束缚-自由转变和铁、铬的束缚-束缚转变对磁通再分布的贡献最大。这个机制可以解释大多数的旋转调制光变化的过滤器集中在帕邢连续光谱和紫外线连续光谱的恒星CU Vir。然而,必须调用另一种机制来充分解释在u滤波器和区域2000-2500 A中观察到的光变化。
2011-11-11 astro-ph.SR
Far Ultraviolet Spectroscopy of Seven Nova-Like Variables
我们提出的档案远紫外光谱的几个关键的新星样变量,包括成员的SW性别,RW三,UX UMa和VY Scl子类:KR Aur,RW三,V825她,V795她,BP林恩,V425 Cas和HL Aqr的多组分合成光谱分析的结果。吸积率以及可能的流量贡献的吸积白矮星包括在我们的分析。除了具有可靠的三角视差的RW Tri外,我们使用Alfregge(2006)的方法计算了到新星系统的距离。我们分析的7个档案IUE光谱的RW三在其视差距离为341 pc一致表明,低质量(0.4 Msun)白矮星和平均吸积率,6.3 E-9 Msun/年。对于KR Aur,我们估计白矮星的Teff=29,000 K,log g = 8.4,贡献了18%的FUV通量,而一个吸积速率为3 E-10 Msun/yr,倾角为41 °的吸积盘贡献了剩余的FUV通量。我们发现,一个吸积盘占主导地位的V425 Cas的远紫外光谱,但一个白矮星的贡献不可忽略的约18%的FUV流量。对于两个高态类新星HL Aqr和V825 Her,它们的吸积盘占绝对优势,吸积盘的吸积速率分别为1 E-9 Msun/yr和3 E-9 Msun/yr。对于BP Lyn,我们发现1 E-8 Msun/yr的吸积速率,而对于V795 Her,我们发现1 E-10 Msun/yr的吸积速率。我们讨论了我们的研究结果的演化状态的新星样变量的影响。
2010-07-20 astro-ph.SR
Near-Ultraviolet Continuum Modeling of the 1985 April 12 Great Flare of AD Leo
白光恒星耀斑现在报告了数以千计的长基线,高精度,宽波段测光任务,如开普勒,K2和TESS。这些观测结果对于评估系外行星大气中的生物特征和低质量恒星周围宜居带行星的表面紫外线辐射剂量至关重要。然而,这些评估的一个局限性是缺乏对恒星耀斑的近紫外光谱观测。为了激发进一步的实证研究,我们使用网格的辐射流体动力学模拟与更新的治疗的压力加宽的氢线预测的$λ\approx 1800-3300$连续通量的上升和峰值阶段的一个良好的研究superflare从dM 3e星AD狮子座。这些预测是基于半经验叠加的辐射通量谱组成的高通量电子束模拟与一个大的,低能量的截止($\gtrsim 85$ keV)和较低的通量电子束模拟与一个较小的,低能量的截止($\lesssim 40$ keV)。双分量模型全面解释了氢原子的巴耳末谱线展宽、光学连续谱色温、巴耳末跃变强度以及耀斑上升/峰值阶段的远紫外连续谱强度和形状。我们使用空间分辨分析的太阳耀斑数据的接口区域成像光谱仪,结合先前的辐射流体动力学建模的结果2014年3月29日X1太阳耀斑(SOL 20140329 T17:48),解释的两个组件的电子束模型,代表明亮的内核和较暗的带状物在一个更大的区域的空间叠加。
2022-10-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct Estimates of the Solar Coronal Magnetic Field Using Contemporaneous Extreme-ultraviolet, Radio, and White-light Observations
我们报告了2016年3月16日观测到的太阳日冕分裂带II型射电爆发,使用Gauribidanur射电分光偏振仪(GRASP)在频率范围$\approx$\,90\,-\,50 MHz和Gauribidanur射电日像仪(GRAPH)在两个离散频率,即80 MHz和53.3 MHz。在同一时期的极紫外(EUV)和白光观测表明,上述爆发分别与通量绳结构和日冕物质抛射(CME)有关。使用EUV,无线电和白光数据生成的组合高度-时间图表明,不同的观测特征(即通量绳,II型爆发和CME)都密切相关。我们根据上述观测数据构建了日冕电子密度分布的经验模型($N_{e}(r)$,$r$是日心距离),并使用它来估算观测到的各个事件的$r$值范围内的日冕磁场强度($B$)。$B$值彼此一致。它们在$r \approx$\,1.1\,-\,2.2 $\rm R_{\odot}$范围内以$B(r)\,=\,2.61 \times r^{-2.21}$ \textrm{G}形式变化。据我们所知,在没有假设$N_{e}(r)$模型的情况下,通过结合电磁波谱两个不同区域(射电和白光)的同时观测集,对近日日冕中$B$进行类似的“直接”估计很少报道。此外,目前的工作是一种新的尝试,传播EUV通量绳结构的特性,被认为是一个CME接近太阳的签名,已被用来估计$B(r)$在相应的距离范围。
2019-07-23 astro-ph.SR
The Near-Ultraviolet Continuum Radiation in the Impulsive Phase of HF/GF-Type dMe Flares I: Data
我们目前NUV耀斑光谱从哈勃太空望远镜/宇宙起源摄谱仪在两个中等振幅的U波段耀斑的dM 4 e恒星GJ 1243。这些光谱是第一批精确的通量校准,NUV耀斑光谱在M矮耀斑的脉冲阶段获得。我们同时用9架地面望远镜观测了这些耀斑,这些望远镜在巴尔末跳跃处提供了宽带测光和低分辨率光谱。在HST光谱中出现宽带连续增加,信噪比> 20,而许多Fe II线和Mg II线也增加,但与连续辐射相比,通量增强较小。这两个事件产生的最突出的巴耳末线辐射和最大的巴耳末跳跃已被观察到迄今为止在dMe耀斑光谱。一个T=9000 K的黑体低估了NUV连续耀斑通量的一个因素的两个,是一个穷人的近似白光在这些类型的耀斑事件。相反,我们的数据表明,特定的连续通量密度的峰值被限制在U波段的波长附近的巴耳末系限制。一个非常高的能量沉积率的平均超过时间的脉冲加热和冷却的辐射流体动力学模拟更好地解释了lam>2500埃耀斑连续属性。这两个事件的样本只有一端的经验色-色分布的dMe耀斑,和更多的时间分辨耀斑光谱在NUV,U-波段,和光学从lam=2000-4200埃期间需要更多的脉冲和/或更有活力的耀斑。
2018-11-09 astro-ph.SR
Massive Stars in the Far and Extreme Ultraviolet
从主序星到演化后期,大质量恒星的大部分时间都是热恒星。由于它们的高有效温度,它们的最大发射通量落入紫外线(UV)区域。因此,这些恒星发射出大量的光子,其能量足够高,足以吸收氢和其他元素。这些基本的考虑是简单的,作为复杂的是一个现实的估计所产生的电离通量,特别是对能量超过54 eV。估算热恒星的电离通量预算需要精确的光谱能量分布模型,特别是远紫外和极紫外区域。现代大气模型包含了所谓的线覆盖效应,即考虑到铁和其他元素的数百万条线,产生了一幅复杂的图像,说明热的大质量恒星的SED通常会显著偏离黑体。
2022-11-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Extreme-ultraviolet synthesis of nanojet-like ejections due to coalescing flux ropes
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie(天体物理学与行星学研究所在);SETI Institute(SETI研究所);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛马太阳与天体物理实验室);Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo(奥斯陆大学理论天体物理研究所);Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo(奥斯陆大学罗斯兰太阳物理中心);School of Engineering, Physics, and Mathematics, Northumbria University(诺森比亚大学工程、物理与数学学院)
本文通过数值模拟展示了磁通绳融合产生纳米喷射的三维场景,利用MPI-AMRVAC代码预测了极紫外线观测特征,为未来观测提供了诊断方法。
2026-01-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
HST/STIS Ultraviolet Spectroscopy of the Components of the Massive Triple Star delta Ori A
猎户座三角洲的多星系统是最接近包含一颗明亮的O型巨星(Aa 1)的系统之一。它经常被用作光谱型标准,并且在任何热星双星中具有最高的观测X射线通量。主成分Aa 1由两颗质量较低的恒星环绕,一颗是5.7天的食双星中的微弱的Aa 2,另一颗是估计周期为346年的天体测量伴星Ab。一般来说,所有三颗恒星的流量都是在地面光谱学中记录的,而对这些成分的光谱分解已经证明是困难的。在这里,我们提出的HST/STIS紫外光谱的三角洲Ori A,为我们提供了空间分离的光谱的Aa和Ab的第一次。我们在Aa 1的速度极值附近进行了两次观测,测量了Aa 1和Ab的径向速度。我们显示试探性的证据Aa 2组件中的交叉关联函数的观测和模型光谱的检测。我们讨论的外观的紫外光谱的Aa 1和Ab参考模型光谱。两颗恒星的有效温度相似,但Ab更暗,自转速度更快。这些结果将有助于解释地面光谱学,并有助于理解这些大质量恒星的物理和演化参数。
2015-06-18 astro-ph.SR
Far-ultraviolet flux distribution in Orion and its relation to stellar accretion
Trinity College Dublin, the University of Dublin(都柏林三一学院,都柏林大学);Università degli Studi di Milano(米兰大学);Queen Mary University of London(伦敦玛丽女王大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);MaxPlanck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天体物理研究所);Alma Mater Studiorum– Università di Bologna(博洛尼亚大学);Universidad de Sevilla(塞维利亚大学)
通过统计处理视差不确定性,精确计算猎户座大样本恒星的远紫外通量,并结合观测与盘演化模型,研究恒星吸积与外部远紫外通量的关系。
2026-06-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Ultraviolet emission from main-sequence companions of AGB stars
虽然大多数已知的渐近巨星分支(AGB)联星都是共生系统(即WD是次要恒星),但AGB联星的主序星伴星可能更多,尽管它们更难找到,因为主序星的高光度阻碍了伴星在可见光波段的探测。而在紫外波段,Teff> 5500 ~ 6000 K的次级辐射通量可能优于初级辐射通量,从而可以用来寻找AGB双星的候选者。在这项工作中,理论大气模型被用来计算在GALEX近紫外和远紫外波段由于主序星同伴的紫外线过剩。在分析了一个已确认的AGB双星样本后,我们提出了一个判断双星的标准:(1)在GALEX远紫外波段探测到AGB星和/或(2)GALEX近紫外波段探测到的与预测的通量比> 20。这些标准已被应用到一个体积有限的样本的AGB恒星在500 pc的太阳; 34的样本的58 AGB恒星(~ 60%)满足他们,这意味着有一个MS伴星的光谱类型早于K 0。GALEX近紫外和远紫外波段的过量不能归因于一个单一的温度伴星,从而表明次级的紫外辐射可能被扩展的大气层和主星的拱星包络吸收,或者紫外辐射是在吸积流中产生的。
2016-06-29 astro-ph.SR
Fluctuations and Flares in the Ultraviolet Line Emission of Cool Stars: Implications for Exoplanet Transit Observations
恒星通量的变化可能会掩盖过境行星的光度信号。这种变化性以前没有在用于探测热彗星周围膨胀大气的紫外线中得到很好的表征。因此,我们调查了38颗F-M星在四个狭窄的光谱波段的强度变化:两个封闭的强线来自已知居住在热木星大气中的物种,CII $λλ$ 1334,1335和SiIII $λ$ 1206;一个封闭的SiIV $λλ$ 1393,1402;和36.5埃的散布连续谱。对于每个星/波段组合,我们从档案HST COS和STIS时间标记的光子数据生成60秒的节奏光变曲线。在这些光变曲线中,我们将耀斑和随机波动描述为不同形式的变化。耀斑:我们使用互相关方法检测到116个耀斑。这些事件在时间序列中平均每2.5小时发生一次,超过50%持续4分钟或更短,并且大多数在SiIV中产生最强的响应。如果耀斑发生在60分钟的凌日测量期间,90/116将破坏地球,27/116海王星和7/116木星的信号,通量的向上偏差范围为静止水平的1-109%。波动:光子噪声和潜在的恒星波动在静态数据中产生散射。我们将恒星波动建模为具有标准差$σ_x$的高斯白噪声。对于60 s测量,$σ_x$的极大似然值范围为1-41%。这些值表明,许多冷星将只允许过境检测到高置信度的紫外线共振线,如果掩星盘的半径是$\gtrsim$ 1 R $_J$。然而,对于某些M矮星,这个极限可以低至几个$R_{Earth}$。
2014-02-23 astro-ph.SR
A quantitative NLTE analysis of visual and ultraviolet spectra of four helium-rich subdwarf O stars
热的次矮星代表了恒星演化的一个知之甚少的晚期阶段。虽然双星演化对B-次矮星(sdB)起着重要作用,但He主导的O-次矮星(He-sdO)的起源尚不清楚。我们通过对可见光和FUV光谱的定量分析来寻找其成因的化学特征。利用Tlusty/Synspec计算了4颗He-sdO原型星的线覆盖NLTE模型大气、Teff/log g和丰度。最终模型包括H、He、C、N、O、Ne、Mg、Al、Si、P、S、Fe和Ni。由于富集的N或C,包括这些元素在适当的高丰度的模型提供足够准确的近似的温度分层的完整模型。没有迹象表明二进制被发现,无论是径向速度的变化,也没有光度的证据。所有恒星的大气层几乎都不含H,Teff = 42000K到47000K,log g = 5.4到5.7。CD-31 4800显示了CNO燃烧的特征,而较重的元素在太阳下约0.4 dex,除了Ne和Si是太阳。富C的He-sdOs显示出轻微的日下金属丰度,伴随着N-富集和O-缺乏。在LS IV +10 9中,Ne相对于太阳的富集度高达10倍。恒星质量分散在规范氦核闪光质量周围。CD-31 4800的丰度模式与He-WD冷合并模型的预测一致,除了观察到的低O丰度。复合合并模型预测的丰度模式不同的富C星。[CW83] 0904 - 02可能是He-WD合并的候选者,因为它旋转并且比其他恒星质量更大。新的演化模型的热闪光的情况下预测的丰富…
2018-10-18 astro-ph.SR
The Far-Ultraviolet Ups and Downs of Alpha Centauri
哈勃太空望远镜成像光谱仪(STIS)对附近半人马座阿尔法星的四年(2010-2014)半年一次的观测,产生了类似太阳的主星(A:G2 V)和较冷但更活跃的次级星(B:K1 V)的远紫外线发射的详细时间历史。在此期间,A从一个延长的日冕X射线最小值中爬出来,正如钱德拉所记录的那样,而B则上升到它的长期(8年)星点周期的峰值,然后下降。虽然[Fe XII] 124 nm日冕禁戒线(T= 1.5 MK)部分反映了缓慢上升的X射线通量,但在STIS期间的大部分时间内,初级的FUV通量是稳定的。次级恒星的FUV辐射更密切地跟踪其日冕光度的上升和下降,特别是Si IV、C IV和NV(T= 80,000 - 200,000 K)等“热线”,以及日冕[Fe XII]本身。这两颗恒星的热谱线相对于窄色球层辐射有系统地红移了几公里/秒,在4年的时间里振幅几乎没有变化;特别是半人马座α B,尽管它的日冕活动发生了重大的演变。此外,两颗恒星的热线轮廓,单独和历元平均,可以分解成两个几乎相等的分量,一个窄(FWHM~ 25-45 km/s),另一个宽(60-80 km/s)。在4年的时间里,即使在B的主要周期变化中,组分性质也没有太大的变化。这表明,有一个占主导地位的“量子”的FUV表面活性,是相对不变的周期期间,除了分数面积覆盖。
2014-10-31 astro-ph.SR
Predicting the Extreme Ultraviolet Radiation Environment of Exoplanets Around Low-Mass Stars: GJ 832, GJ 176, GJ 436
正确估计恒星极紫外线(EUV; 100 - 1170 nm)通量对于研究系外行星大气的光化学和稳定性非常重要,因为极紫外线辐射会电离氢,并有助于行星上层大气的加热,膨胀和潜在的逃逸。来自星际氢的污染使得观测M星的EUV辐射特别困难,不可能超过100 pc,并且需要其他方法来预测这个波长范围内的通量。我们目前的EUV -红外(100 $μ$ m)合成光谱计算与PHOENIX大气代码的三个早期M矮行星主机:GJ 832(M1.5 V),GJ 176(M2.5 V),和GJ 436(M3.5 V)。这些一维半经验非定域热力学平衡模型包括简单的恒星色球层和过渡区的温度处方,紫外线(UV; 100 - 3008 μ m)通量起源于此。我们指导我们的模型与哈勃太空望远镜的远,近紫外光谱和讨论的能力,以限制这些模型使用银河系演化探测器紫外测光。我们的模型精确地再现了观测结果,并预测了波长分辨率< 0.1 μ m的不可观测EUV光谱。这三颗恒星的温度剖面都是由几乎相同的参数描述的,这表明早期的M型恒星在其上层大气中可能具有相似的热结构。由于即将出现紫外线观测空白,以及观测到的比太阳亮度低且距离更远的恒星的极紫外线光谱稀缺,高层大气模型对于提供短波长的真实光谱以及推进我们对辐射对绕M恒星运行的行星的影响的理解非常重要。
2019-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
SN 2021fxy: Mid-Ultraviolet Flux Suppression is a Common Feature of Type Ia Supernovae
本研究通过多波段观测发现SN 2021fxy是首颗红到蓝演化的浅硅型Ia超新星,其存在中紫外流量抑制特征,该特征可能源于高速物质的线遮蔽,且这类超新星的紫外差异多来自光度差而非前身星金属丰度差异。
2022-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Predicting the Extreme Ultraviolet Radiation Environment of Exoplanets Around Low-Mass Stars: the TRAPPIST-1 System
M矮星周围的高能辐射环境强烈影响着近距离系外行星大气的特征,但由于地冠和星际污染,这些波长很难观测到。由于这些观测限制,恒星大气模型可以用来计算恒星极紫外(EUV; 100 - 912 nm)光谱。我们提出了一个案例研究的超冷M8矮星,TRAPPIST-1,它拥有7个过境的短周期类地行星,其大气层将由詹姆斯韦伯太空望远镜探测。我们使用大气代码PHOENIX构建了TRAPPIST-1的半经验非LTE模型光谱,其跨越EUV到红外波长(100 nm- 2.5 $μ$ m)。这些高层大气模型包含色球层和过渡区的规定,并包括新增加的部分频率重新分布能力。在宽带紫外光谱观测的情况下,我们约束我们的模型使用HST LY $α$观测从TRAPPIST-1和GALEX的EUV和NUV光度检测从一组老M8星($>$ 1陀螺仪)。我们发现,使用这两个数据集分别校准模型产生类似的FUV和NUV通量,和EUV通量的范围从(1.32 - 17.4)$\times$ 10 $^{-14}$尔格s $^{-1}$ cm $^{-2}$。这些模型的结果表明,EUV辐射是非常敏感的过渡区的温度结构。我们较低的活动模型预测EUV通量类似于以前发表的估计来自半经验的缩放关系,而最高的活动模型预测EUV通量的一个因素高出10倍。这项研究的结果支持了这样一种观点,即TRAPPIST-1宜居带行星的表面可能没有太多的液态水,这…
2018-12-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reconstructing the Extreme Ultraviolet Emission of Cool Dwarfs Using Differential Emission Measure Polynomials
描述M矮星周围行星的大气层需要了解M矮星在行星寿命内的光谱能量分布。像MUSCLES,HAZMAT和FUMES这样的调查已经收集了光谱类型的Teff和活动范围内的多波长光谱,但是这些恒星中的大多数的极紫外线通量(EUV,100到912埃)仍然没有被观测到,因为星际介质的遮蔽加上有限的探测器灵敏度。虽然存在具有可观测的极紫外线通量的目标,但目前没有观测150至912埃之间的运行设施。在这种状态下推断系外行星宿主的光谱对于研究行星大气的演化至关重要,因为EUV加热了热层的顶部并驱动了大气逃逸。本文介绍了我们实现的差分发射测量技术来重建冷矮星的EUV光谱。我们通过将其应用于太阳和AU Mic来表征我们的方法的准确性和精密度。然后,我们将其应用于三个较暗的M矮星:GJ 832,巴纳德星和TRAPPIST-1。我们证明,最强的远紫外线(FUV,912至1700埃)发射线,观察与哈勃太空望远镜和/或远紫外光谱探测器,和一个粗糙的X射线光谱从钱德拉X射线天文台或XMM-牛顿,我们可以重建太阳的EUV光谱的一个因素内的1.8,与我们的模型的正式不确定性包含的数据。我们报告的综合EUV通量的M矮样品的不确定性之间的因素为2至7取决于现有的数据质量。
2021-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Escape of Close-in Giants around Hot Stars: Far-Ultraviolet Radiation and Photoelectric Heating Effect
大气逃逸是控制近地行星长期演化的重要过程。我们进行太阳系外行星大气光蒸发的辐射流体力学模拟,研究远紫外(FUV)辐射的光电加热效应。具体来说,我们考虑一个靠近热木星周围的热A星。热的主序星不仅发射极紫外辐射,而且还发射远紫外辐射,因此可以通过光电加热驱动强烈的大气逃逸。我们证明,如果大气中含有少量的尘埃颗粒,其含量为本地星际介质的10%,则行星大气的逃逸速率可达$\dot{M}\sim10^{14}\, \mathrm{g}~{\rm sec}^{-1}$。在长期的演化过程中,热恒星周围的近距离行星可能会失去很大一部分大气。我们量化了引起光蒸发所需的灰尘量。$10^{-4}$的尘埃-气体质量比足以通过FUV光电加热驱动比仅使用极紫外辐射的情况更强的大气逃逸。我们还探讨了FUV驱动的逃逸的金属性依赖。由于光电加热的增强,质量损失率随着大气金属丰度的增加而增加,但恒星FUV通量随着恒星金属丰度的增加而减小。我们得出一个准确的估计作为FUV通量和金属丰度的函数的质量损失率,以及行星的特征。FUV驱动的大气逃逸可能是理解和解释所谓的亚木星沙漠的关键过程。
2021-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Semi-Empirical Modeling of the Atmospheres of the M Dwarf Exoplanet Hosts GJ 832 and GJ 581
本文利用SSRPM辐射转移代码对M矮星GJ 832和GJ 581构建半经验大气模型并合成光谱,发现EUV通量主要形成于高温区,且GJ 832磁活动更强。
2020-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Testing Lyman alpha emission line reconstruction routines at multiple velocities in one system
1215.67A HI莱曼α发射线主导着低质量恒星的紫外线通量,包括大多数已知的系外行星宿主。不幸的是,强烈的衰减的星际介质(ISM)模糊的线核心在大多数恒星,需要重建的基础上适合线翼的内在莱曼α通量。我们提出了一个测试广泛使用的莱曼α发射线重建代码LYAPY使用相位分辨,中等分辨率的STIS G140 M观测的密切白矮星-M矮二进制EG UMa。由双星轨道运动引起的多普勒频移将莱曼α发射线移入和移出强ISM衰减的区域。在充分合理的假设下,即观察之间没有内在的线变异性,对每个光谱的重建应产生相同的莱曼α分布,而不管相位如何。相反,我们发现,重建低估了莱曼α通量的几乎两个因素的最低速度,最衰减的频谱,由于退化之间的内在莱曼α和ISM配置文件。我们的研究结果表明,许多恒星莱曼α通量来自G140 M光谱文献中报道的可能被低估,与潜在的后果,例如,极端紫外恒星光谱和紫外线输入到模拟系外行星大气的估计。
2022-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
HAZMAT VI: The Evolution of Extreme Ultraviolet Radiation Emitted from Early M Star
恒星极紫外(EUV,100 - 1000 $\overset{\circ}{A}$)辐射的演化是评价行星大气演化和M矮星系统可居住性的关键。以前的研究从宜居带和M矮星活动跨时间(HAZMAT)计划显示,远紫外和近紫外(FUV,NUV)发射的恒星寿命的各个阶段,通过光度测量银河系演化探测器(GALEX)从M恒星。结果显示,短波长发射的水平增加,并在数亿年内保持上升。极紫外线通量随年龄变化的趋势不能凭经验确定,因为星际介质的吸收阻止了绝大多数恒星获得极紫外线波长。在本文中,我们模拟了早期M星的EUV通量的演变,以解决这一观测差距。我们目前的合成光谱跨越EUV到红外波长的0.4 $\pm$ 0.05 M $_{\odot}$恒星在五个不同的年龄之间的10和5000万年,计算与PHOENIX大气代码和指导的GALEX测光。我们模拟了一系列的EUV通量跨越两个数量级,与所观察到的X射线,FUV和NUV通量在每个时代的传播一致。结果表明,年轻M星的恒星EUV辐射强度是场龄M星的100倍,在数亿年内保持不变后随t $^{-1}$而减小.这种下降源于色球温度结构的变化,随着时间的推移,色球温度结构不断向外移动。我们的模型重建了M星紫外辐射的完整光谱和时间分辨历史,包括不可观测的EUV辐射,它驱动行星大气逃逸,直接影响行星的可居住性。
2020-05-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Ultraviolet Line Identifications and Spectral Formation Near Max-Light in Type Ia Supernovae 2011fe
我们提出了近最大光HST观测SN 2011 fe使用合成光谱产生的SYNOW和$\texttt{PHOENIX}$的紫外线识别。我们发现光谱主要由铁族元素Fe,Co和Ni的混合物(正如预期的那样,由于这些元素在紫外线中的重线覆盖),并首次在超新星光谱中识别出C IV和Si IV的线。我们还发现,经典的延迟爆轰模型的Ia型超新星是能够准确地再现在紫外线的SN 2011 fe的流量水平。进一步的分析表明,photionization边缘功能的形成中发挥了重要的作用,在远紫外线,并在喷出物的外层的温度变化显着改变Fe III/Fe II的比例产生大的通量变化在远紫外线和中紫外线功能的速度变化。SN 2011 fe是观测到的最好的核心正常的Ia型超新星,因此对其紫外光谱的分析显示了紫外光谱在区分不同金属性和Ia型超新星的祖先场景方面的能力,因为紫外探测Ia型超新星的最外层,这对金属性和祖先变化最敏感。
2020-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Far-Ultraviolet Activity Levels of F, G, K, and M dwarf Exoplanet Host Stars
本文综述了远紫外光(FUV; 1150 - 1450 Ang)来自71颗行星宿主和33颗非行星宿主F、G、K和M矮星的发射线光谱,目标是表征其FUV活动水平范围,将FUV活动水平校准到90 - 360 Ang极紫外线(EUV)恒星通量,并研究FUV发射线探测恒星-行星相互作用(SPI)的潜力。我们建立这个发射线样本从新的和档案观测的组合与哈勃太空望远镜COS和STIS仪器,针对色球和过渡区的Si III,NV,C II和Si IV的发射线。我们发现,系外行星的宿主恒星,平均而言,显示5 - 10低的紫外线活动水平的因素相比,非行星托管样本,这是解释了在径向速度行星搜索的恒星选择的观测和天体物理学的偏见相结合。我们证明了在完整的F-M星样本中,从自转周期>~3.5天开始,紫外活动与自转的关系表现为幂律下降(指数$α$ ~ -1.1)。使用N V或Si IV光谱和恒星的热通量的知识,我们提出了一个新的解析关系来估计内在的恒星EUV辐照度在90 - 360 Ang波段的精度大致为2的一个因素。最后,我们研究了SPI强度和UV活性之间的相关性的背景下,控制样品偏差的主成分分析。我们发现,SPIs是不是一个统计上显着的贡献者所观察到的紫外线活性水平。
2018-09-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The ultraviolet habitable zone of exoplanets
本文通过结合平庸原理与实验研究定义紫外宜居带,并利用Swift望远镜数据测量17颗恒星的NUV光度,发现多数M矮星宜居带行星因紫外辐射不足而无法通过氰硫基化学触发生命起源。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Far-ultraviolet Atlas of Low-resolution Hubble Space Telescope Spectra of T Tauri Stars
我们提出了一个远紫外(FUV)光谱图集,包括91个主序前恒星的光谱。该样本中的大多数恒星都是用\emph{Hubble Space Telescope}(\emph{HST})上的空间望远镜成像光谱仪(STIS)和高级巡天相机(ACS)观测的。我们发现\ion{O}{1} $λ$ 1304三重峰、% \ion{C}{2} $λ$ 1335、\ion{Si}{4} $λλ$ 1394/1403双重峰、\ion{C}{4} $λ$ 1549双重峰和\ion{He}{2} $λ$ 1640线光度之间存在强相关性。对于经典的金牛座T星(CTTSs),我们也发现这些线和吸积光度之间的强相关性,这表明这些线的形成过程与吸积。这些FUV线通量和X射线光度与大的散射松散相关。FUV发射也与H $α$、H $β$和\ion{Ca}{2} K线光度很好地相关。FUV和光学诊断之间的这些相关性可以用来从光学观测获得FUV线通量的粗略估计。分子氢(H $_{2}$)发射通常存在于吸积活跃的CTTS的光谱中,但不存在于不吸积的弱线金牛T星(WTTTS)的光谱中。在HD 98800 N的光谱中存在H $_2$发射,这表明该盘应该被归类为活跃的吸积盘,而不是碎片盘。图谱中的光谱可在http://archive.stsci.edu/prepds/ttauriatlas上获得。
2012-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ultraviolet Radiation Environment Around M dwarf Exoplanet Host Stars
系外行星宿主恒星的光谱和时间行为是行星大气化学和演化模型的关键输入。目前,几乎没有观测或理论基础来理解M矮星的紫外光谱,尽管它们对预测和解释未来几十年获得的潜在宜居行星的光谱至关重要。利用哈勃太空望远镜的观测,我们提出了一个研究的紫外辐射场附近的M矮行星主机,涵盖FUV和NUV波长。组合的FUV+NUV光谱以机器可读的格式在计算机上可用。我们发现,在我们的样本(GJ 581,GJ 876,GJ 436,GJ 832,GJ 667 C,和GJ 1214)的所有六个系外行星的宿主星表现出一定程度的色球和过渡区的紫外辐射。没有观察到“紫外安静”的M矮星。重建了亮恒星Ly-alpha发射谱线,发现Ly-alpha谱线通量占大多数M矮星1150- 3100 A总通量的37-75%,大于太阳值的10^{3}倍。F(FUV)/F(NUV)通量比是非生物产生所建议的生物标志物O2和O3的驱动因素,对于我们样本中的所有M矮星来说,F(FUV)/F(NUV)通量比约为0.5-3,是太阳辐射比的10^{3}倍。对于具有中等信噪比COS时间分辨光谱的四颗恒星,我们发现UV发射谱线在10^{2} - 10^{3} s时间尺度上的振幅变化为50-500%。最后,我们观察到相对明亮的H2荧光发射从四个M矮系外行星系统(GJ 581,GJ 876,GJ 436和GJ 832)。需要进行额外的建模工作,以区分在这些…
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
A possible far-ultraviolet flux-dependent core mass function in NGC 6357
为了推导银河系恒星形成复合体NGC 6357中致密核心的性质,并研究强烈的远紫外辐射场对其性质的影响,我们用JCMT绘制了450和850微米的区域,以及CO(3-2)线。我们还利用了70和160微米的Herschel Hi-GAL数据。我们使用Gaussclumps检索686个嵌入在漫射亚毫米发射中的紧凑核心,并构建了70至850微米的SED,从中我们推导出质量和温度。估计的质量完整性极限为~ 5 Mo。我们将观察到的区域划分为“活跃”区域和“静止”区域,前者暴露于来自三个星团(411个核心)的更大质量成员的远紫外辐射,后者受远紫外辐射影响较小(275个核心)。我们还试图选择一个样本的前恒星核心的基础上互相关与70微米的排放和红色的智慧点源。大多数超过质量完整性极限的核心很可能受到重力束缚。致密岩心中的气体含量很低,为1.4%。发现质量-尺寸关系log(M/Mo)~(2.0-2.4)× log(D/arcsec),取决于样品的精确选择。两个子区域的温度分布明显不同,在静止区的峰值在~ 25 K,在活动区的峰值在~ 35 K。核心质量函数是不同的,以及,在2西格玛水平,一致的Salpeter IMF在静止区和平坦的比在活动区。位于靠近HII区域的致密核心与先前存在的核心逐渐被PDR和光蒸发吞没是一致的。我们把这两个亚区致密核的不同的整体性质归因于远紫外辐射场的影响。
2021-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
A long-term spectro-temporal study of Jovian X-ray and Ultraviolet response to solar activity
Indian Institute of Technology, Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);The University of Arizona(亚利桑那大学)
通过分析51个高信噪比紫外光谱和29个Chandra观测,发现木星Lyα发射与太阳活动密切相关,而电离紫外线谱线无相关性;X射线耀斑在日冕物质抛射后7-15天出现,并检测到Ne⁸⁺发射特征,表明CME驱动木星极光激发。
2026-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
SN 2022acko: the First Early Far-Ultraviolet Spectra of a Type IIP Supernova
本研究获取了首例IIP型超新星SN 2022acko的早期远紫外光谱,通过CMFGEN建模匹配低质量红超巨星爆炸场景,结合光学数据揭示了紫外流量演化特征,拓展了对II型超新星早期性质的认知。
2023-12-12 astro-ph.HE astro-ph.SR