Masses of subgiant stars from asteroseismology using the coupling strengths of mixed modes
几十年来,研究恒星振荡的星震学使我们能够非常精确地探测恒星的内部。它允许对恒星模型进行严格的测试,并可以提供单个恒星的精确半径,质量和年龄。特别令人感兴趣的是发生在亚巨星类太阳恒星中的混合模式,因为它们可以对恒星年龄产生非常强的约束。在这里,我们测量的混合模式的特性,特别是耦合强度,使用网格的恒星模型的质量在0.9和1.5 M_{\odot}之间的恒星。我们发现,耦合强度的$\ell = 1$混合模式主要是恒星质量的函数,似乎是独立的金属丰度。这应该允许一个准确的质量评估,进一步增加亚巨星混合模式作为星震工具的有用性。
2012-01-09 astro-ph.SR
Rossby waves on stellar equatorial beta-planes: uniformly rotating radiative stars
Rossby波的出现是由于旋转流体中的总涡量守恒,并可能支配恒星内部的大尺度动力学。最近的太空任务收集了大量关于许多恒星的光变曲线和活动的信息,这引发了对恒星表面和内部Rossby波的观测。研究了具有亚绝热垂直温度梯度的均匀旋转辐射星分层内部Rossby波的理论性质。本文利用赤道β平面近似和温度的线性垂直梯度研究了辐射星内部赤道俘获Rossby波和惯性重力波的线性动力学。控制方程采用纵横向分离变量法求解。垂直和纬度的解决方案的波被发现是由贝塞尔函数和厄米多项式,分别。在恒星表面和两极适当的边界条件定义解析色散关系的Rossby,Rossby重力和惯性重力波。波被限制在30-50 $H_0$的表层中,其中$H_0$是表面密度标度高度,并且被困在$\pm 60^0$的纬度之间。用$m=1$($m=2$)(其中$m$是环向波数)的Rossby波的可观测频率(用恒星自转的角频率归一化)在0.65-1(1.4-2)的区间内,取决于恒星自转、半径和表面温度。利用开普勒和TESS星的光变曲线可以系统地观测到Rossby型波。观测和理论可以用来探测恒星内部。
2023-01-18 astro-ph.SR
Mixed modes in red giants: a window on stellar evolution
在亚巨星和红巨星中探测到混合性质的振荡使我们能够探测它们核心的物理条件。利用这些混合模式,我们的目标是确定恒星演化的地震标志。开普勒星震数据被用来绘制不同演化阶段和恒星质量的地图。结合频率和周期间距,绘制了地震演化轨迹。我们测量了1170多颗恒星在不同演化阶段的渐近周期间距。这使我们能够监测从主序星到渐近巨星分支的恒星演化,并绘制地震演化轨迹。我们提出了明确的量化的定义,描述了演化阶段的变化,特别是从亚巨星阶段到早期红巨星分支的过渡,以及水平分支的结束。地震信息是如此精确,可以独立于演化模型得出明确的结论。定量的地震信息现在可以用于恒星建模,特别是用于研究氦燃烧核心的能量传输或指定进入红色或渐近巨星分支的恒星的内部性质。建模还将使我们能够研究被确定为处于氦次闪光阶段的恒星,到达或退出次级团的大质量恒星,或者可能处于蓝环阶段的恒星。
2014-11-04 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
Period spacings in red giants IV: Toward a complete description of the mixed-mode pattern
在演化的低质量恒星中观察到的具有混合特征的振荡模式对最内层区域的物理性质非常敏感。因此,测量它们的性质对于探测核心是极其重要的,但由于混合模式模式的复杂性,需要一些小心。这项工作的目的是提供一个一致的描述的混合模式模式的低质量恒星,渐近展开的基础上。我们还研究了重力偏移量$\varepsilon_{g}$随恒星演化的变化。我们回顾了以前的工作混合模式在红巨星和经验测试如何周期间距,旋转分裂,混合模式的宽度和高度可以估计在一个一致的观点,基于模式惯性比的属性。从一个大的红巨星在不同的演化阶段的混合模式模式的渐近拟合,我们得到无偏的和精确的渐近参数。由于重力模式的渐近展开被验证的精度接近红巨星分支上的恒星的频率分辨率(相对值为10 $^{-4}$),我们可以得到准确的渐近参数值。我们破译了复杂的模式,在一个快速旋转的恒星,并解释如何不对称分裂可以推断,以及恒星倾角。这使我们能够重新审视两个疏散星团NGC 6819和NGC 6791中的恒星倾角:我们的结果表明,这些星团中的恒星倾角在天空中没有优先取向。详细研究了渐近重力偏移量随恒星演化的变化。我们还推导出通用的属性,解释在何种条件下可以观察到混合模式。
2018-07-28 astro-ph.SR
Detailed theoretical analysis of core Helium-burning stars: Mixed mode patterns I. Impact of the He-flash discontinuity and of induced semi-convection
本文通过分析核心氦燃烧星的混合模式,探讨了氦闪不连续性和诱导半对流对恒星内部结构和地震特征的影响。
2025-12-11 astro-ph.SR
Fast core rotation in red-giant stars revealed by gravity-dominated mixed modes
当核心的氢在恒星演化过程中耗尽时,恒星的中心区域收缩,外层膨胀并冷却,形成红巨星,其中对流占据了恒星的很大一部分。角动量守恒要求这些恒星的核心比它们的外壳旋转得更快,间接的证据支持这一点。关于角动量分布的信息是无法直接观测的,但它可以从旋转对探测恒星内部的振荡模式的影响中提取出来。在这里,我们报告的非刚性旋转的检测在红巨星内部利用最近检测到的混合模式的旋转频率分裂。我们证明了从恒星表面到恒星核心的旋转速率不断增加。与理论恒星模型比较,我们得出结论,核心必须旋转至少比表面快十倍。这一观测结果证实了理论预测的一个陡峭的梯度在旋转配置文件向恒星内部深处。
2011-12-13 astro-ph.SR
Contributions of structural variations to the asymptotic mixed-mode coupling Factor in red giant stars
超精密测光空间任务的出现,使得用混合模式研究恒星内部成为可能。结构变化引起的化学成分的不连续性留下的第一次疏浚--是一个重要的功能之间的恒星中间层位于氢燃烧壳层和底部的红巨星对流区,作为混合模式的属性可以显着影响这些变化。本文用恒星模型讨论了影响混合模耦合因子$q$变化的因素。在一般情况下,结构的变化会引起一个微妙的位移的兰姆频率和急剧变化的浮力频率,这导致变化的$q$的值计算使用的渐近形式主义,假设一个平滑的背景结构的变化。这两个因素的影响可以在低光度红巨星的可检测混合模式中感受到。此外,不同的性质的变化的两个特征频率的半径附近的对流区的底部,产生突然增加的$q$在演化的红巨星。随着恒星沿着红巨星分支进一步演化,$q$会迅速下降。
2022-10-13 astro-ph.SR
Automated approach to measure stellar inclinations: validation through large-scale measurements on the red giant branch
测量恒星倾角是了解行星形成和动力学以及恒星形成过程中的物理条件的基础。红巨星的振荡光谱表现出混合模式,既有来自辐射内部的重力分量,又有来自对流包络的压力分量。重力主导的(g-m)混合模式分裂旋转内的频谱分离,使精确测量恒星倾角。这项工作的目的是开发一种自动化和通用的方法来测量恒星倾角,可以应用于任何太阳类型的振荡模式被确定,并在验证它使用开普勒观测到的红巨星分支星。我们利用不同方位阶数的偶极混合模的平均高度背景比来测量恒星倾角。使用恒星倾斜角的概率密度函数以无偏的方式恢复倾斜度的潜在统计分布。我们获得了红巨星分支上1139颗恒星的恒星倾角测量值,Gehan等人(2018)已经确定了偶极g-m混合模式的方位角顺序。原始测得的倾角相对于各向同性表现出强烈的偏差,这是天空中随机倾角所预期的。当考虑不确定性时,重建的倾角分布实际上遵循旋转轴的预期各向同性分布。这项工作突出了影响倾斜测量的偏差,并提供了推断其基本统计分布的方法。当恒星被观察到在极点或赤道上时,测量是具有挑战性的,并导致有偏的分布。校正出现在低和高倾角制度的偏见,使我们能够恢复潜在的倾角分布。
2020-11-20 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic shallow water equations with the alpha effect: Rossby-dynamo waves in solar--stellar tachoclines
本文研究穿透对流对类太阳恒星塔科林中罗斯比波的影响,提出磁流体动力学浅水方程,发现与α效应相关的新振荡模,其周期对应太阳活动周期,为内部磁性和恒星发电机提供新范式。
2025-10-10 astro-ph.SR
On the Stability of Non Force-Free Magnetic Equilibria in Stars
在白矮星、中子星和各种非对流恒星{区}中存在稳定的磁位形,这一点已得到公认。最近的数值计算表明,各种平衡族,包括轴对称混合极面-环面构型,都是稳定的。在这里,我们测试的稳定性的解析推导出的非无力的磁平衡,使用三维磁流体动力学模拟:混合配置相比,其纯极向和纯环形组件的动态演变,都是已知的不稳定。混合平衡在白噪声扰动下没有不稳定的迹象。{This因此,配置提供了一个很好的描述非对流恒星物体内部的磁平衡拓扑结构,将是有用的初始化磁旋转输运的恒星演化代码。
2010-09-27 astro-ph.SR
Angular momentum transport in stellar interiors constrained by rotational splittings of mixed modes in red giants
背景:最近的星震观测已经确定了红巨星中l=1混合模的旋转频率分裂。目的:我们调查如何这些观察到的分裂可以约束在恒星内部传输角动量的物理过程的建模。研究方法:我们首先比较模型,包括一个全面的治疗shellular旋转,与红巨星KIC 8366239观察到的旋转分裂。然后,我们研究如何这些asteroseic约束可以给我们的信息的效率的一个额外的机制的内部运输的角动量。这是通过计算KIC 8366239的旋转模型来完成的,该旋转模型包括与该物理过程相对应的恒定粘度,此外还包括对shellular旋转的处理。结果如下:我们发现,红巨星的模型,包括shellular旋转只预测陡峭的旋转配置文件,这是不兼容的红巨星KIC 8366239的旋转分裂的测量。经向环流和剪切混合单独被发现产生一个不足的内部耦合,使一个额外的机制,为内部传输的角动量是需要在主序后演化。我们发现,由于观察到的偶极子森林中翼模分裂与中心模分裂的比率,对应于这种机制的粘性nu_add被强烈地限制为nu_add= 3 × 10^4 cm ^2 s^-1。这样的粘度值可能表明,在主层序和后主层序演化期间,同样的未知物理过程在起作用。
2012-07-04 astro-ph.SR
Variations of the mixing character of dipolar mixed modes in red giant stars
由于空间任务的高质量数据,在许多恒星中探测混合模式已经成为可能。在这项工作中,我们研究了偶极混合模的混合特性是如何随着恒星演化而变化的,以及在每个恒星模型中随频率的变化。这是通过监测红巨星模型中偶极混合模的耦合强度和周期间隔的变化来实现的。这些参数是通过拟合混合模式的渐近展开的红巨星模型的网格与质量之间的1.0和2.0 $M_\odot$和三个不同的化学丰度的模型频率。随着恒星演化,耦合强度和周期间隔减小。我们发现,它们的下降趋势的斜率依赖于径向阶的压力模式分量。在观测到的频率范围内,一组红巨星模型的耦合强度随频率的增加可达40%左右,这是不可忽略的。相反,周期间隔随频率的变化并不明显,模式混合特性的变化大多受模型质量和金属丰度的影响。浮力故障也对混合特性有影响。显着的波动,估计耦合强度和周期间隔的模型接近光度凸点,如果毛刺的影响的频率不被认为是在应用的渐近展开。
2020-05-04 astro-ph.SR
Presence of mixed modes in red giants in binary systems
恒星振动模的频率包含了有关恒星性质的重要信息。在红巨星中,频谱也包含混合模式,压力(p)和重力(g)都是回复力,这是理解恒星核心物理条件的关键。我们观察到一个高比例的红巨星的二元系统,g为主的混合模式是不明显的。这一趋势使我们研究这是否是特定的二元系统或更普遍的特征。我们这样做,通过比较只有p-为主的混合模式的双星,并在一个更大的一组恒星的APOKASC样本的恒星的分数。我们发现只有p主导的混合模式,在约50%的红巨星在分离的食双星相比,约4%的大样本。这可能表明这种现象与二元性密切相关,并且APOKASC样品中的二元分数约为8%。
2017-05-31 astro-ph.SR
Mixed Modes and Asteroseismic Surface Effects: I. Analytic Treatment
从恒星模型计算出的正常模式振荡频率与从具有相同内部结构的恒星测量出的频率不同,这是因为近地表层的建模误差。这些频率差被称为星震“表面项”。绝大多数已经被观测到的类太阳振荡器,以及预计在不久的将来被观测到的类太阳振荡器,都是表现出混合模式的演化恒星。对于这些演化的恒星,从这些模式频率的恒星性质的推断已被证明取决于如何对这个表面项进行校正。我们表明,现有的参数化的表面项帐户模式混合只有一阶微扰理论,如果在所有,因此可能是不够的演化恒星。此外,现有的非参数处理的表面项不占模式混合。我们得到一个一阶的建设,和一个更一般的方法,为一类特殊的非参数方法。我们说明了一阶近似的限制,从分析的考虑,并使用数值注入恢复测试恒星模型。表面项的一阶修正严格地仅适用于表面项的大小远小于混合p模和g模之间的耦合强度以及局部g模间距的情况。我们更一般的矩阵结构可以应用于演化恒星,微扰理论不能依赖。
2021-07-07 astro-ph.SR
Phase-space averaging for stellar convection II. Maximum-entropy closures for mixed radiative-convective envelopes
Univ Toulouse, CNRS, CNES, IRAP(图卢兹大学、法国国家科学研究中心、法国国家空间研究中心、天体物理研究所)
针对恒星表面对流,提出基于最大熵的相空间闭合模型,通过辐射冷却重组熵分布,再现三维模拟的平均熵分层,避免直接校准混合长效率。
2026-10-09 astro-ph.SR
Inferring coupling strengths of mixed-mode oscillations in red-giant stars using deep learning
本研究开发了可快速推断红巨星混合模式耦合强度的神经网络,验证了其结果可靠性,修正了红巨星支耦合强度下降速率的认知,且更符合恒星演化模型。
2023-10-03 astro-ph.SR
Weak or strong: coupling of mixed oscillation modes on the red-giant branch
本文通过比较恒星模型与振荡方程数值解,检验红巨星支混合偶极模式耦合强度 q 的弱、强耦合近似,指出倏逝区宽度可决定近似选择。
2025-06-05 astro-ph.SR
Structure of the hadron-quark mixed phase in protoneutron stars
我们将强子物质的Brueckner-Hartree-Fock方法与夸克物质的MIT袋模型或Dyson-Schwinger模型相结合,研究了热质子中子星内部的强子-夸克相变.我们研究的结构的混合相构造根据不同的处方的相变,以及由此产生的后果恒星的性质。我们发现内部成分的重要影响,但只有很小的影响,全球恒星的性质。
2013-02-25 astro-ph.SR nucl-th
Probing the mid-layer structure of red giants I. Mixed-mode coupling factor as a seismic diagnosis
星载任务CoRoT和开普勒已经对低质量演化恒星的内部结构带来了严格的限制,其中很大一部分来自混合模式的检测。然而,这些振荡模式作为恒星内部诊断的所有潜力尚未得到充分利用。特别是,耦合因子或重力偏移的混合模式,$q$和$\varepsilon_{\rm g}$,预计将提供额外的限制红巨星,这是位于氢燃烧壳层和附近的对流区的基础之间的中间层。在本文中,我们探讨了潜在的耦合因子在探测演化恒星的中层结构。在典型恒星模型和一般物理考虑的指导下,我们模拟了耦合区的演化。随后,我们得到了一个解析表达式的$q$的混合模式的渐近理论的基础上,并比较它的观测。结果表明,$q$的值与耦合倏逝区的厚度和局域密度标度高度成简并关系。根据这一模型,对在亚巨星和红巨星分支以及红团上观测到的$q$的全球变化进行了结构解释。我们表明,$q$具有很好的潜力,探测迁移的对流区域的基础,以及在典型的$ν_{\rm max} \lesssim 100~μ$ Hz的演化红巨星对流额外混合。我们还表明,$q$的频率依赖性不能被忽略的振荡光谱,这是在目前的测量方法中所假设的相反。这项分析研究铺平了道路,更定量的探索$q$与内部性质的演化恒星使用恒星模型。
2019-12-12 astro-ph.SR
Mixed Modes and Asteroseismic Surface Effects: II. Subgiant Systematics
由于表面附近的建模误差,类太阳振荡器的模型产生的声学模式与在具有相同内部结构的实际恒星中看到的频率不同。当使用模式频率来推断恒星结构时,必须校正这种星震“表面项”。亚巨星表现出声学($p$ -模)和重力($g$ -模)的混合振荡特征,这与传统的$p$ -模渐近关系的描述不符.由于表面项的非参数诊断依赖于这种描述,它们不能直接应用于亚巨星。在论文I中,我们将这种非参数方法推广到混合模式,并表明传统的表面项修正只考虑混合模式耦合,充其量,一阶微扰膨胀。在这里,我们应用这些结果,使用星震数据建模亚巨星。我们证明,对于基于网格的推断次巨星属性使用个别模式频率,忽略高阶的影响模式耦合的表面项的结果在显着的系统差异推断恒星质量,和可测量的系统在其他基本属性。虽然这些系统是小于从其他选择的模型建设所产生的,他们坚持参数和非参数配方的表面项。这表明,模式耦合时,应充分考虑到在地震建模与混合模式的表面项校正,无论选择的校正使用。亚巨星的推断性质,特别是质量和年龄,也取决于表面项修正的选择,与主序星和红巨星的方式不同。
2021-08-16 astro-ph.SR
Low-degree mixed modes in red giant stars with moderate core magnetic fields
对压力-重力混合模的观测,结合理解模形成的理论框架,可以产生大量关于恒星内部深处的信息。在本文中,我们试图发展一种形式主义治疗深埋的核心磁场的混合模式在演化的恒星,其中的领域是温和的,即不足以强大到破坏波的传播,但他们可能太强的非简并的一阶微扰理论的应用。磁场以一种避免必须使用它的方式被并入。列入的洛伦兹力长期示出产生一个系统的微分方程,允许从零开始计算的磁影响的本征函数,而不是按照一阶微扰理论的方法。对于足够弱的场,不同球谐函数之间的耦合可以忽略,从而可以简化为二阶常微分方程系统,类似于可以类似地求解的通常的振荡方程。我们推导出(i)混合模式的量化条件下存在的一个字段和(ii)与磁场的频率偏移的表达式。此外,对于低度模式,我们发现一个额外的偏移项的量化条件是敏感的倏逝区的属性。这些表达式可以被反演以从观测数据中提取关于恒星结构和磁场的信息。
2019-10-22 astro-ph.SR
An ultra-massive white dwarf with a mixed hydrogen-carbon atmosphere as a likely merger remnant
白矮星是致密的、冷却的恒星余烬,主要由碳和氧组成,或者在较高的初始恒星质量下由氧和氖(含百分之几的碳)组成。这些恒星核心被氦壳所包裹,而氦壳又通常被一层氢所包围,通常无法直接观察内部组成。然而,在相当大一部分白矮星的表面观察到了碳,有时还伴有微量的氧,人们认为碳是由一个深氦对流区从核心吹出来的。在这些物体中,只有微量的氢被发现,因为预计大量的氢会抑制包层内的氢/氦对流混合。我们报告了WDJ 055134.612 +413531.09的发现,这是一颗超大质量(1.14 $M_\odot$)白矮星,具有独特的氢/碳混合大气(C/H=0.15)。我们对包层和内部的分析表明,氢和氦的总质量分数必须比单颗恒星演化的预测低几个数量级:分别小于$10^{-9.5}$和$10^{-7.0}$。由于快速运动学(相对于当地标准的休息$129\pm5$公里/秒),大质量,和独特的信封组成,我们认为,WDJ 0551 +4135是一致的形成从两个白矮星合并在一个紧密的双星系统。
2020-02-28 astro-ph.SR
Seismic indices -- a deep look inside evolved stars
独立于恒星模型,红巨星的全球地震参数提供了关于单个恒星性质以及恒星演化的独特信息。它们使我们能够测量关键的恒星参数,如恒星质量和半径,或推导出场星的距离。此外,具有混合特征的振荡直接探测恒星核心的物理条件。在这里,我们将解释如何获得非常精确的地震指数,以及它们如何用于监测恒星演化和进行银河系考古学。
2015-12-27 astro-ph.SR
The efficiency of mixed modes for angular momentum transport
本文研究混合压力-重力模式对红巨星核心角动量输运的效率,通过后处理代码计算不同质量和初始自转剖面模型的自转速率,发现混合模式可解释部分自转减慢但需约束振幅,且无法单独解释观测到的全部弥散。
2025-06-16 astro-ph.SR
Asteroseismic analysis of solar-mass subgiants KIC 6442183 and KIC 11137075 observed by Kepler
星震学提供了一种强有力的方法来约束恒星参数。\emph{Kepler\/}飞行任务在亚巨星上观测到了类似太阳的振荡。连续和高精度的时间序列使我们能够对这些恒星进行详细的星震研究。我们对\emph{Kepler}任务中观测到的两颗G型次巨星:KIC 6442183和KIC 11137075进行了数据处理,并对这两颗演化的恒星进行了地震分析。我们估计了全球星震参数的值:KIC 6442183的$Δν=64.9\pm 0.2 $ $μ$ Hz和$ν_{\rm max}=1225 \pm 17$ $μ$ Hz,KIC 11137075的$Δν=65.5\pm 0.2 $ $μ$ Hz和$ν_{\rm max}=1171 \pm 8$ $μ$ Hz。此外,我们还提取了两颗恒星各自的模式频率。我们比较恒星模型和观测,包括模式频率和模式惯性。混合模的模惯性对恒星内部的变化很敏感,它被用来约束恒星模型。我们定义了一个量$dν_{\rm m-p}$的混合模式和预期的纯压力模式,这是有关的混合模式的惯性比径向模式之间的差异的措施。天文地震和光谱约束一起提供了恒星参数的估计:KIC 6442183的$M = 1.04_{-0.04}^{+0.01} M_{\odot}$、$R = 1.66_{-0.02}^{+0.01} R_{\odot}$和$t=8.65_{-0.06}^{+1.12}$ Gyr,以…
2015-06-05 astro-ph.SR
Extra modes in helium-core-burning stars probing an infra core cavity
Université PSL(巴黎文理研究大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Sorbonne Université(索邦大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CY Cergy Paris Université(塞吉-巴黎大学);The University of Tokyo(东京大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Universidade do Porto(波尔图大学);Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);Université de Toulouse(图卢兹大学);University of Bologna(博洛尼亚大学)
研究通过分析氦核燃烧星中额外振荡峰,揭示其源于辐射核心内部的结构不连续性,并通过多腔模型解释了偶极混合模式的形成。
2026-01-20 astro-ph.SR
Magnetic signatures on mixed-mode frequencies. I. An axisymmetric fossil field inside the core of red giants
在演化的类太阳恒星的核心和外壳之间发现的适度差异旋转可能是辐射内部捕获的强大磁场的标志。中等质量红巨星的人口呈现出令人惊讶的低振幅的混合模式,也可能是由于内部磁场的影响。事实上,已知质量大于1.1 M的恒星在其主序期间会发展出对流核心,在恒星演化的剩余时间里,对流核心会松弛成被困在恒星核心内的强大化石磁场。混合模的观测可以构成对演化的类太阳恒星最深层的一个很好的探测。因此,混合模式上的磁扰动在星震数据中可能是可见的。为了解开哪些约束可以从观测中获得,我们从理论上研究了一个合理的混合轴对称磁场与各种振幅的混合模式的演化类太阳恒星的频率的影响。计算了偶极和四极混合模的一阶频率扰动。这些计算是针对一系列恒星的年龄、质量和金属丰度进行的。我们发现,典型的化石场强度为0.1-1 MG,与主序列期间对流核心中存在发电机一致,在红巨星分支期间引起混合模式频率多重峰的显着不对称。我们表明,这些签名可能是检测到的asteroseismic数据场振幅足够小的振幅的模式不受重力转换成阿尔芬波内磁化内部。最后,我们推断出一个上限的场的强度,其行动的时间尺度的相关下限,重新分配恒星内部的角动量。
2021-02-01 astro-ph.SR
Inversions of stellar structure from asteroseismic data
21世纪初天基测光飞行任务的出现,使先进的推断技术能够应用于星震数据,直到那时,这种技术仅限于日震学领域。高质量的观测、在演化的类太阳振荡器中发现混合模式以及需要改进恒星基本参数的确定,如质量、半径和年龄,导致开发了复杂的建模工具,其中地震反演发挥了关键作用。在这篇评论中,我们将讨论现有的反演技术的内部结构的遥远的恒星适应从日震到asteroseismology。我们将介绍各种开普勒目标获得的结果,它们与其他现有建模技术的耦合,以及地震分析的局限性和这些方法在当前TESS和未来PLATO任务背景下的未来发展前景,以及利用在后主序星类太阳振荡器中观察到的混合模式,变分公式可能无法提供足够的精度。
2022-06-23 astro-ph.SR
Rapidly rotating red giants
恒星振荡提供了恒星内部性质的地震信息。红巨星是感兴趣的目标,因为它们呈现混合模式,在对流包层中表现为压力模式,在辐射核心中表现为重力模式。因此,混合模式直接探测红巨星核心,特别是允许研究它们的平均核心旋转。CoRoT和开普勒卫星获得的高质量数据代表了一个前所未有的视角,可以获得数千个红巨星核心旋转的测量结果,以提高我们对恒星内部深处恒星物理学的理解。我们开发了一种自动化的方法来获得这样的核心旋转测量,并验证了红巨星分支上的恒星。在这项工作中,我们特别关注这种方法在具有快速核心旋转的红巨星中的具体应用。他们显示复杂的光谱,这是棘手的解开旋转分裂的混合模式的周期间隔。我们证明了基于模式交叉识别的方法是精确和有效的。核心平均自转的确定直接来自于对渐近周期间隔Δ τ 1和观测到旋转分量交叉的频率的精确测量。
2016-11-02 astro-ph.SR
Pulsating low-mass white dwarfs in the frame of new evolutionary sequences: II. Nonadiabatic analysis
低质量($M_{\star}/M_{\sun} \lesssim 0.45$)白矮星,包括所谓的极低质量白矮星(ELM,$M_{\star}/M_{\sun } \lesssim 0.18-0.20$),目前正在通过专门的光度测量在我们的银河系领域被发现。事实上,他们中的一些脉动打开了无与伦比的机会,探测他们的内部。我们提出了一个详细的非绝热脉动分析的基础上的一组新的He核心的白矮星模型的质量范围从$0.1554$到$0.4352 M_{\sun}$通过计算的非保守演化的二元系统组成的初始$1 M_{\sun}$ ZAMS星和$1.4 M_{\sun}$中子星。我们计算了非绝热径向模式和非径向g和p模式,以评估这些对象的脉动稳定性与恒星参数,如恒星质量,有效温度和对流效率的依赖关系。我们发现,一个密集的频谱不稳定的径向模式和非径向g和p模式驱动的kappa-gamma机制,由于部分电离的H在恒星的信封,除了低阶不稳定g模式的特点是短的脉动周期显着激发H燃烧通过的模式驱动的mosquito机制。在所有的情况下,模式达到足够大的振幅所需的特征时间($e$折叠时间)总是短于冷却时间尺度。我们探讨的范围内的不稳定模式的周期(最长和最短的激发期)与有效温度,恒星质量,对流效率,和谐波程度的模式的依赖关系。我们还比较了我们的理论预测与七个已知的可变低质量白矮星(ELMV)中观察到的激发模式,并…
2015-10-02 astro-ph.SR
Probing Red Giant Interiors with G-Dominated Mixed Modes I: The Cases of KIC 9145955, KIC 9970396, KIC 9882316 and KIC 11968334
Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Institute of Astronomy (IvS), Department of Physics and Astronomy, KU Leuven(鲁汶大学天体物理研究所)
通过凯普勒观测数据,研究四个红巨星的星震学特性,重点分析G主导的混合模式,探讨其对核心结构、对流扩展和内部旋转的影响。
2026-04-19 astro-ph.SR
Analytical modelling of period spacings across the HR diagram
通过模拟来自表现出重力模式或混合模式脉动的恒星的星震数据,可以完成恒星核心的表征,从而可能揭示负责化学元素的产生、混合和分离的物理过程。在这项工作中,我们验证对模型数据的周期间隔的分析表达式,这将有助于推断的性质的恒星核心,包括检测和表征的浮力故障(强化学梯度)。这渐近为基础的分析表达式进行了测试,在模型和没有浮力故障。它不假设毛刺是小的,因此,预测非正弦毛刺引起的周期间隔变化,经常看到在模型和实际数据。我们表明,毛刺的位置和宽度推断拟合的解析表达式组成的纯重力模式的模型数据是在密切的协议(通常优于7 $\%$相对差异)与直接从恒星模型测量的属性。在拟合混合模式模型数据的情况下,相同的表达式被示出再现以及数值结果,当毛刺属性是已知的先验。此外,对混合模式模型数据的拟合揭示了中等光度红巨星分支模型恒星的耦合系数$q$的频率依赖性。最后,我们发现,拟合的分析表达式的混合模式的周期间隔可以提供一种方法来推断的频率的纯声学偶极子模式,如果没有耦合之间发生的声波和重力波。
2019-09-11 astro-ph.SR
Evolution of Dipolar Mixed-mode Coupling Factor in Red Giant Stars: Impact of Buoyancy Spike
在红巨星中观察到的混合模允许研究恒星内部结构。这些结构中的一个重要特征是由第一次疏浚期间留下的化学梯度的不连续性引起的浮力尖峰。浮力尖峰出现在低光度红巨星对流区的底部,后来当g模腔膨胀到包围尖峰时,它就变成了一个小故障。在这里,我们研究的影响,浮力尖峰的偶极混合模式使用不同的性质的恒星模型。我们发现,适用性的渐近形式主义的耦合因子,q,变化取决于倏逝区的位置,相对于尖峰的位置。从拟合的振荡频率和文献中提出的任何形式主义推断的q值之间的显着偏差被发现在模型中具有大的频率间隔在5至15微赫兹的间隔,与位于过渡区,这可能是薄或厚的倏逝带。然而,仍然有可能通过根据q的值选择使用哪种形式来使q与渐近形式主义的预测相一致。当恒星接近光度凸点时,浮力尖峰会成为一个小故障,并强烈影响模式频率。拟合频率而不考虑毛刺导致推断的q的非物理变化,但我们表明,当适当考虑拟合中的毛刺时,这是正确的。
2022-07-20 astro-ph.SR
On attempting to automate the identification of mixed dipole modes for subgiant stars
恒星中混合模的存在是恒星演化的一个标志。它们的发现有助于更好地确定恒星的年龄。本文的目标是在没有人为干预的情况下自动识别偶极子模式。我使用开普勒任务的方法的应用程序获得的功率谱。我计算渐近偶极模式的频率作为耦合因子和偶极周期间隔,和其他参数的函数。对于每一颗恒星,我都将其能量塌缩在一个中阶梯光栅中,并与双极和偶极混合模式对齐。零频率处的功率用作品质因数。使用遗传算法,然后通过调整功率谱中偶极子频率的位置来优化品质因数。使用公布的频率,我比较渐近偶极子模式频率与公布的频率。我还使用了公布的频率,通过非线性最小二乘拟合来推导耦合因子和偶极周期间距。我使用非线性最小二乘拟合的蒙特卡罗模拟来推导每个参数的误差条。从所研究的44颗次巨星中,自动识别允许在3 $μ$ Hz内检索32颗星至少80%的模式,在6 $μ$ Hz内检索37颗星至少90%的模式。优化和拟合的重力模周期间隔和耦合因子与以前的测量结果一致。由蒙特卡罗模拟推导出的混合模参数的随机误差比以前确定的误差小约30-50倍,这些误差实际上是系统误差。确定了亚巨星混合模的周期间距和耦合因子。目前的自动程序需要改进,使用更准确的渐近模型和/或适当的统计测试。
2020-08-25 astro-ph.SR
Mixed-mode Ensemble Asteroseismology of Low-Luminosity Kepler Red Giants
本研究对 1,074 颗 Kepler 低光度红巨星进行混合模式星震建模,测量 $ΔΠ_1$、$q$、$ε_g$ 与旋转分裂,并发现 $q$ 同质量和金属丰度显著反相关。
2023-07-12 astro-ph.SR
Mixed-mode coupling in the Red Clump I. Standard single star models
本研究利用MESA模型分析核心氦燃烧恒星中重力模与压力模腔体的耦合机制,发现耦合系数与质量、金属丰度呈负相关,并指出其频率依赖性可作为重建衰逝区结构的潜在工具。
2024-10-09 astro-ph.SR
Nonlinear Mixed Modes in Red Giants
红巨星对流包层中的湍流运动激发了丰富的类太阳振荡模式谱。CoRoT和开普勒的观测表明,随着恒星上升到红巨星分支,模式振幅急剧增加,即,随着最大功率$ν_\mathrm{max}$的频率降低。然而,大多数研究假设,模式是很好地描述了线性化的流体方程。我们调查在何种程度上的线性近似是合理的恒星质量$M$和$ν_\mathrm{max}$的函数,专注于偶极混合模式附近的频率$ν_\mathrm{max}$。模式的非线性的有用量度是其径向波数与其径向位移的乘积,$k_r ξ_r$(即,其剪切)。我们发现,$k_r ξ_r \propto ν_\mathrm{max}^{-9/2}$,这意味着混合模式的非线性增加显着作为一个明星的演变。对于$ν_\mathrm{max} \lesssim 150 \, μ\mathrm{Hz}$,模式是弱非线性的($k_r ξ_r > 10^{-3}$),对于$ν_\mathrm{max} \lesssim 30 \, μ\mathrm{Hz}$,模式是强非线性的($k_r ξ_r > 1$),在我们考虑的范围内($1.0 - 2.0 M_\odot$),模式对$M$只有轻微的依赖性。弱非线性混合模可以通过参数不稳定性在恒星核心激发次级波,导致模式的增强但部分阻尼。相比之下,强非线性模式在其通过芯传播时中断,并且在那里被完全阻尼。评估非线性效应对模幅值和线宽…
2019-03-20 astro-ph.SR
Influence of structural discontinuities present in the core of red-giant stars on the observed mixed-mode pattern and characterization of their properties
空间飞行任务CoRoT和Kepler提供了前所未有的高质量地震数据。在观测到的恒星中,红巨星表现出复杂的振荡模式,表现出压力模式以及混合模式。后者携带这些恒星辐射区域特性的信息。开普勒数据的高精度提供了足够的精度来破译混合模式模式的复杂结构,从而推断出恒星核心结构的精确信息。在这项工作中,我们研究了核心结构不连续的混合模式模式的精确影响。这些现象确实影响了在恒星核心内传播的重力波,因此也影响了混合模式模式。在这项研究中,我们的目标是调查核心结构的不连续性上观察到的混合模式模式的影响,并测量其性质的几个红巨星。我们确定了几个对象显示的证据,在其混合模式的频率模式,核心结构不连续性的特点偏差。我们拟合了这些偏差,并表明它们可能对应于这些恒星的内对流核的影响。
2019-11-12 astro-ph.SR
Constraining mixing processes in stellar cores using asteroseismology. Impact of semiconvection in low-mass stars
低质量恒星的整体演化很大程度上受到恒星内部过程的影响。特别是,对流不稳定区和过冲区的混合过程会影响观测值和主序列寿命。我们研究了低质量恒星对流核心中不同对流边界定义和混合处方的影响,利用星震学方法来判别中心混合区的存在、大小和演化阶段。我们实现了勒杜标准对流在我们的恒星演化代码,连同随时间变化的扩散方法混合的元素时,对流区存在。我们比较了质量范围为1 M* 至2 M* 的模型,这些模型是用两种不同的对流边界定义标准计算的,并且包括对流区域正式限制以内和以外的不同混合处方。通过计算大量模型的绝热振荡频率,我们根据Roxburgh & Vorontsov(2003)定义的小间距与大间距r01和r10的比值,仅使用l=0和l=1模式进行了星震诊断。这些变量几乎是线性的,在预期的可观察到的频率范围内,我们表明,它们的斜率同时取决于中央的氢含量,对流核心的程度,和在核心边界处的声速不连续的振幅。通过考虑约25种模式和准确度的频率测定预期从CoRoT和开普勒任务,我们提出的技术使我们能够检测到对流核心的存在,并区分不同大小的均匀混合的中心区域,而不需要一个强大的先验恒星质量。
2011-02-03 astro-ph.SR
Detailed seismic study of Gemma (KIC11026764) using EGGMiMoSA: Unveiling the probing potential of mixed modes for subgiant stars
本研究利用EGGMiMoSA对亚巨星Gemma进行详细地震建模,通过混合模探测氢燃烧壳层化学跃变,发现需显著超射(α_ov=0.17)才能匹配观测,为演化恒星建模提供新见解。
2025-02-27 astro-ph.SR
Estimating stellar mean density through seismic inversions
确定恒星的质量对于改进恒星演化理论和描述系外行星系统都是至关重要的。星震学提供了一种估计恒星平均密度的有希望的方法。当结合精确的半径测定,如预期从盖亚,这产生准确的恒星质量。主要的困难是找到最好的方法来提取平均密度从一组观察到的频率。我们试图建立一个新的方法来估计恒星的平均密度,它结合了简单的标度律,同时提供反演技术的准确性。我们提供了一个框架,在其中构建和评估基于核的线性反演直接产生的平均密度的一颗星。然后,我们描述了三种不同的反演技术(SOLA和两个标度律),并将其应用到太阳,几个测试案例和三颗恒星。SOLA方法和基于Kjeldsen等人(2008年)描述的表面校正技术的标度律产生可比较的结果,其可以达到0.5%的精度,并且优于标度大频率分离。其原因在于,来自前两种方法的平均核在质量上是相当的,并且比用大频率分离获得的平均核更好。研究还表明,缩放大频率间隔对近表面效应更敏感,但受不正确模式识别的影响要小得多。因此,人们可以通过寻找l和n分配来识别脉动模式,该分配提供了来自大频率分离的结果与来自两种其他方法之一的结果之间的最佳一致性。非线性效应也被讨论,是混合模式的影响。特别是,它表明,混合模式带来的改善不大,由于他们的适应性差的内核。
2012-01-09 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
Dead, Undead and Zombie Zones in Protostellar Disks as a Function of Stellar Mass
研究了太阳型恒星和极低质量恒星周围吸积盘中磁旋转不稳定性的存在性。特别是,我们确定的磁盘区域的MRI可以关闭欧姆电阻率(所谓的死亡和不死区)或通过两极扩散(一个区域,我们称之为僵尸区)。我们考虑两个恒星质量:Mstar = 0.7和0.1 Msun。在每种情况下,我们都假设:盘表面密度分布是一个按比例缩放的最小质量太阳星云的密度分布,目前估计的Mdisk/Mstar约为0.01;盘电离主要由恒星X射线驱动,辅以宇宙射线和放射性核素;恒星X射线光度与测热光度的比例为Lx/Lstar约为10^-3.5,正如观测到的。电离率计算与MOCCASIN代码,和电离平衡确定使用一个简化的化学网络,包括良好混合的0.1微米颗粒在不同程度的消耗。我们发现:(1)双极扩散是控制太阳型恒星和极低质量恒星磁共振活动的主要因素。假设MRI在每个半径处产生最大可能的场强,我们进一步发现:(2)MRI活性层仅占总盘质量的~ 5-10%;(3)吸积率(Mdot)在径向上的大小和符号都是变化的(向内或向外),意味着随时间变化的吸积以及盘间隙和超密度的产生,从而导致行星形成和迁移;(4)在太阳型恒星和质量很低的恒星中获得经验吸积率,需要消耗10-1000倍于标准尘埃-气体质量比10^-2的混合良好的小颗粒;以及(5)当前未检测到来自外盘区域中的场对准颗粒的极化发射与在这些半径处的主动MRI一致。
2012-12-16 astro-ph.SR
Probing core overshooting using subgiant asteroseismology: the case of KIC10273246
对流核的大小仍然是不确定的,尽管它对恒星演化,从而对恒星年龄的重大影响。年轻次巨星的地震模拟可用于获得主序期间核结构的间接约束,这要归功于混合模式的高探测潜力。我们选择了开普勒观测到的年轻亚巨星KIC 10273246,基于它的混合模式特性。我们彻底模拟了这颗恒星,目的是限制其主序星对流核心的大小。我们首先使用完整的开普勒数据集提取的恒星的振荡模式的参数。为了克服亚巨星地震建模带来的挑战,我们提出了一种专门为具有混合模式的亚巨星量身定制的方法,并且包含嵌套优化。然后,我们应用这种方法进行详细的地震模拟KIC 10273246。我们得到的模型显示出良好的统计协议与观测,地震和非地震。我们表明,包括核心超调模型中显着提高了地震拟合的质量,最佳模型被发现$α_{\mathrm{ov}} = 0.15$。更高的核心超调量强烈恶化与观察的一致性,因此被坚决排除。我们还发现,在年轻的次巨星中有两个g主导的混合模式,使我们能够对核心的分子量梯度和中心密度施加更强的约束。这项研究证实了年轻的亚巨星混合模式的高潜力,以调查主序星对流核的大小。它为更广泛的研究铺平了道路,包括开普勒,TESS和最终柏拉图观察到的亚巨星。
2021-04-29 astro-ph.SR
Confronting uncertainties in stellar physics: calibrating convective overshooting with eclipsing binaries
作为一个更大的计划,旨在更好地量化恒星计算中的不确定性的一部分,我们试图校准的程度对流过冲在低到中等质量的恒星通过日食双星系统。我们模拟12个这样的系统,组件质量在1.3和6.2太阳质量之间,使用详细的二进制恒星演化代码STARS,产生网格的模型在金属丰度和过冲参数。从这些数据中,我们确定了每个系统的最佳拟合参数。对于三个系统,我们的模型都没有产生令人满意的拟合。对于其余的系统,没有一个单一的对流过冲参数值适合所有的系统,但我们的大多数系统可以很好地描述与过冲参数在0.09和0.15之间,对应于约0.1-0.3的压力标度高度的核心以上的混合区域的扩展。在我们能够获得良好拟合的九个系统中,有七个可以合理地与0.15的单个参数拟合。我们没有发现证据的趋势,无论是质量或金属丰度的超调程度,虽然数据集是有限的大小。我们重复我们的计算与第二个演变代码,MESA,我们发现这两个代码之间的一般协议。对于对流核以上的混合区的扩展,MESA模式所要求的大约是0.15-0.4个压力标度高度。对于系统EI Cep,我们发现,MESA给出了一个过冲区域,该区域比STARS大约0.1压力标度高度,而对于次级,差异仅为0.05压力标度高度。
2015-01-21 astro-ph.SR
Origin and evolution of magnetic fields in PMS stars : influence of rotation and structural changes
在恒星演化过程中,特别是在PMS中,恒星的结构和自转发生了显著的变化,从而导致恒星动力学和整体流动的重大变化。我们希望评估这些变化对恒星发电机,内部磁场拓扑结构和活动水平的影响。为此,我们用ASH代码进行了一系列3D HD和MHD模拟。我们选择了五个不同的模型,其特征在于其辐射区的半径以下的演化轨迹计算的一维恒星演化代码。这些模型描述了从100万年到5000万年的恒星演化。通过在完全对流模型中引入种子磁场,并将其演化状态传播到其余四种情况下,我们观察到模型的动力学性质和磁场振幅和拓扑结构的系统变化。这五种MHD模拟都产生了很强的发电机场,在快速旋转的情况下,发电机场可以达到动能和磁能的均分状态,甚至达到超均分水平。我们发现,磁场的幅度增加,因为它向ZAMS演变。此外,磁场拓扑结构变得更加复杂,轴对称分量减少,非轴对称分量变得占主导地位。偶极分量随自转速率和辐射核尺寸的增大而减小。磁场具有混合极-环拓扑结构,没有明显的主导分量。此外,辐射核内残余发电机磁场的弛豫满足MHD稳定性判据。因此,它不会经历全局重构,而是通过保持其混合稳定的极线-环形拓扑结构来缓慢地松弛。
2017-09-14 astro-ph.SR
A core-sensitive mixed $f$/$g$ mode of the Sun predicted by wave topology and hydrodynamical simulation
本研究借助太阳内部可压缩流体动力学模拟与波拓扑理论,发现一种周期约1小时的太阳混合$f$/$g$振荡模式,该模式对核心自转高度敏感,为探测太阳核心提供新方法。
2025-06-13 astro-ph.SR cond-mat.mes-hall
Core rotation braking on the red giant branch for various mass ranges
星震学使我们能够探测恒星内部。混合模可以用来探测红巨星核的物理条件。然而,我们仍然需要确定红巨星内部传输角动量的物理机制,从而导致红巨星核心旋转的减慢。因此,红巨星核心旋转的大规模测量是至关重要的,以获得更严格的约束的内部角动量传输的效率,并研究这种效率如何与恒星参数的变化。本工作旨在确定开普勒观测到的大量红巨星振荡谱中偶极混合模的转动多重态分量。这样的鉴定为我们提供了红巨星平均核心旋转的直接测量。我们计算拉伸光谱,模仿纯偶极重力模式的规律。具有相同方位阶数的混合模在拉伸周期内几乎等间距分布。偏离这种规律性的模式,使我们能够解开各种旋转分量,从而确定红巨星的平均核心旋转速率。我们获得了875颗红巨星分支星的平均核心旋转测量结果。这个大样本包括质量为2.5 $M_{\odot}$的恒星,使我们能够测试核心慢化率对恒星质量的依赖性。这项大样本的工作使我们能够改进以前对红巨星分支平均核心旋转演化的测量。我们的研究结果表明,沿着红巨星分支的旋转是恒定的,而不是稍微慢下来,其值与质量无关。
2018-02-13 astro-ph.SR
The robustness of inferred envelope and core rotation rates of red-giant stars from asteroseismology
本研究评估了利用 extended-MOLA inversions 方法从星震学推断红巨星内部自转速率的准确性,提出基于混合模式匹配选取一组参考模型并取均值的方法,证实在多种恒星参数下能稳健恢复自转速率且不受近表面扰动影响。
2024-11-08 astro-ph.SR
Period spacings in red giants; III. Coupling factors of mixed modes
星震学的力量依赖于全球振荡推断恒星结构的能力。对于演化的恒星,我们受益于探测其辐射核心的混合模式直接提供的独特信息。这是红巨星混合模系列的第三篇文章,主要关注到它们的耦合因子,这些因子到目前为止还没有得到很大程度的开发。通过对耦合因子的测量,我们试图给出亚巨星和红巨星辐射核和氢燃烧壳层周围区域的物理约束。建立了一种测量混合模耦合因子的新方法。它是从最近实施的测量周期间隔的方法。它以自动化的方式运行,因此可以应用于大样本的恒星。测量了数千颗红巨星的混合模耦合因子。它们随质量和进化阶段而表现出特定的变异。弱耦合只在红巨星分支上的最演化的恒星中观察到;大的耦合因子在亚巨星和红巨星之间的过渡处以及红团中测量到。偶极混合模耦合因子的测量为研究演化恒星的内部结构提供了新的视角。虽然大的频率分离和渐近周期间隔分别探测包络和核心,但耦合因子对中间区域直接敏感,并有助于确定其范围。在观测上,耦合因子的确定是混合模式模式的精确拟合之前,并且现在可以用于解决混合模式的进一步特性,如浮力毛刺和核心旋转的签名。
2016-12-26 astro-ph.SR
Mode Mixing and Rotational Splittings: I. Near-Degeneracy Effects Revisited
旋转通常被假设为诱导严格对称的旋转分裂成纯p-和g-模式的旋转多重态。然而,对于表现出混合模式的演化恒星,不同多重态分量之间的避免交叉已知会产生不对称的旋转分裂,特别是对于近简并混合模式对,其中名义上的纯p模式偶然地与纯g模式共振。这些近简并效应已经在亚巨星中被描述过,但它们对红巨星内部自转特征的影响以前没有被详细研究过,部分原因是理论上的困难。我们采用混合模式耦合的分析理论的新发展来研究这些近共振现象。在大多数p主导的混合模式附近,纯旋转分裂的近简并的本征不对称性在恒星演化过程中急剧增加,并强烈依赖于模式混合分数$ζ$。我们还发现,旋转的线性处理仍然是可行的描述底层的p-和g-模式,即使它不为所产生的混合模式进行这些避免交叉。我们探索潜在的测量不对称混合模式分裂,这已被提出作为一个磁场诊断的观测后果。最后,我们提出了改进的测量技术的旋转特性,利用线性的旋转效应的基础p/g模式,同时仍然占这些混合模式的耦合效应。
2022-10-04 astro-ph.SR
Period change and stellar evolution of $β$ Cephei stars
仙王座$β$星是研究B型星演化和从主序星到氢壳燃烧演化的一类重要的大质量恒星演化器。通过了解$β$ Cep恒星,我们可以深入了解大质量恒星演化的详细物理过程,如旋转混合,对流核心过冲,磁场和恒星风,所有这些都起着重要的作用。同样,对它们的脉动进行建模可以为其内部结构提供额外的信息。此外,脉动周期变化率的测量提供了一个直接测量的$β$造父恒星演化。在这项工作中,我们计算国家的最先进的恒星演化模型假设不同量的初始旋转和对流核心过冲和测量理论速率的周期变化,我们比较以前测得的$β$仙王座恒星的样本率。这一比较的结果好坏参半。对于三颗恒星,速率太小,无法从恒星演化模型中推断出任何信息,而对于另外三颗恒星,速率太大。我们推断恒星参数,如质量和年龄,为两个$β$造父星:$ξ^1$ CMa和$δ$ Cet,同意与独立的测量。我们探讨了为什么模型可能无法预测更大的周期变化率的想法。特别是,周期漂移在$β$ Cep星可以人为地导致高估的长期周期变化率。
2015-09-17 astro-ph.SR
Angular momentum redistribution by mixed modes in evolved low-mass stars. II. Spin-down of the core of red giants induced by mixed modes
CoRoT和\emph{Kepler}星载任务对亚巨星和红巨星混合模的探测使我们能够研究演化的低质量恒星的内部结构。特别是,作为演化的函数的平均核心旋转速率的测量对负责恒星角动量再分配的物理机制施加了严格的约束。它表明,目前的恒星演化代码,包括旋转的建模未能再现的观察。因此,需要一个额外的物理过程,有效地从核心提取角动量。我们的目标是评估混合模式的能力,做到这一点。为此,我们开发了一种形式主义,提供了一个模型的波通量的平均角动量和平均能量方程在一个配套文件。在这篇文章中,模振幅的基础上最近的星震观测,并获得角动量转移的定量估计。这是一个基准模型的1.3 $M_{\odot}$在三个演化阶段,代表了由CoRoT和开普勒观测到的演化脉动星。我们发现,混合模式提取角动量从最里面的区域的亚巨星和红巨星。然而,这种来自核心的角动量的传输不太可能抵消次巨星和早期红巨星核心收缩的影响。相比之下,对于更演化的红巨星,混合模式被发现足够有效,以平衡和超过核心收缩的影响,特别是在氢燃烧的外壳中。因此,我们的研究结果表明,混合模式是一个很有前途的候选人来解释所观察到的自旋下降的核心演化红巨星,但其他机制是调用亚巨星和早期红巨星。
2015-05-20 astro-ph.SR