Rossby numbers and stiffness values inferred from gravity-mode asteroseismology of rotating F- and B-type dwarfs: consequences for mixing, transport, magnetism, and convective penetration
恒星内部物理过程的多维(磁)流体动力学模拟依赖于大量未校准的自由参数,这些参数设定了计算的空间和时间尺度。我们的目标是提供一个asteroseismic校准的波和对流Rossby数,和刚度之间的界面对流核心和辐射信封的中等质量的恒星。我们推导出这些数量的旋转矮星从观察到的性质,其确定的重力和重力惯性模式。我们依赖于近核心的旋转速率和26个B型和37个F型矮星系的asteroseismic模型来自4年开普勒空间测光,高分辨率光谱和盖亚天体测量的文献中推导出它们的对流和波Rossby数。我们计算的刚度在对流/辐射接口从推断的最大浮力频率在接口和对流周转频率的核心。我们使用这些asteroseisically推断的量来预测对流渗透水平,对流核心触发的重力惯性波的局部通量水平,以及核心的潜在旋转和磁性状态。我们的63个重力惯性模式振荡器的样本涵盖了近核心的旋转速率从几乎为零到临界速率。它们的识别模式的频率导致模型的刚度值之间的$10^{2.69}$和$10^{3.60}$的B型恒星,而F型恒星的覆盖范围从$10^{3.47}$到$10^{4.52}$。对流Rossby数来自对流核心的最大对流扩散系数,基于混合长度理论和混合长度系数的值相关的这些散射,变化之间的$10^{-2.3}$和$10^{-0.8}$的B型星和$10^{-3}$和$10^{-1.5}$的F型星。(节略)
2021-12-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn
From core to envelope: revealing the deep dynamics of stars with two convective zones
INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania(意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台);Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与行星学研究所)
通过首次模拟F型恒星的全球结构,研究核心湍流对流对重力模激发的影响,并证明这些模式可被空间光度测量探测到。
2026-07-01 astro-ph.SR
In this Day and Age: An Empirical Gyrochronology Relation for Partially and Fully Convective Single Field Stars
本文利用自转-运动学测年法和已知星团年龄训练高斯过程模型,校准了首个适用于0.67至14 Gyr单颗主序星的经验自转周期测年关系,平均不确定性约1 Gyr,并据此测定了约10万颗恒星及384颗行星宿主恒星的年龄。
2023-10-23 astro-ph.SR
Asteroseismic modelling of the two F-type hybrid pulsators KIC10080943A and KIC10080943B
脉动双星是检验恒星结构和演化理论的理想目标。基本参数可以从二元模型中获得高精度,并为地震模型提供关键约束。高阶重力模式是敏感的对流核心附近的条件,因此允许确定参数描述内部物理,特别是对流核心超调参数。KIC 10080943是一个二元系统,包含两个重力和压力模式混合制冷剂。一项详细的观测研究提供了这两个组成部分的基本参数和地震参数。我们的目标是找到一个模型,能够预测观测到的g-模式周期间距和恒星参数的KIC 10080943的两个组件。通过用恒星演化程序MESA和地震程序GYRE计算模型网格,我们可以将理论性质与观测到的平均周期间距和Hertzsprung-Russell图中的位置进行比较。我们最好的模型的质量略低于从二进制估计的值,这是一个结果,低观测平均g-模式周期间隔。我们发现,核超冲和扩散混合的量可以很好地约束的两颗星的年龄要求相同,但是,我们没有发现显着差异,为不同形状的核超冲。测得的旋转速率是在一阶微扰近似的有效性范围内。我们可以找到一个很好的拟合,通过使用传统的近似脉动,当采取稍微年轻的模型具有较高的渐近周期间隔。这是因为纬向模由于科里奥利力而经历轻微的偏移,而一阶扰动近似忽略了科里奥利力。
2016-06-08 astro-ph.SR
The impact of rotation on the stochastic excitation of stellar acoustic modes in solar-like pulsators
本研究针对类太阳恒星声振荡探测率与自转的关联问题,推导自转对流包层声模激发理论,结合数值模拟发现时间相关函数类型决定自转对激发功率的影响程度,为约束恒星对流性质提供新途径。
2025-03-10 astro-ph.SR
Seismic modelling of early B-type pulsators observed by BRITE: I. $θ$ Ophiuchi
我们分析的时间序列观测从BRITE星座的著名的$β$仙王座型恒星$θ$蛇夫座。确认了7个先前已知的频率,并检测到19个新的频率峰值。特别是,高阶g模式,典型的SPB(缓慢脉动B型星)整流器,被揭露。这些低频模式也从7年SMEI光变曲线中获得。如果g模式与$θ$ Oph的主要成分相关,那么我们的发现允许,如在其他混合动力车的情况下,推断更全面的内部结构信息。为此,我们进行了深入的地震研究,涉及同时拟合模式频率,再现模式不稳定性和调整的辐射热通量变化的相对振幅。为了解释在所观察到的频率范围内的模式不稳定性,需要在$Z$ -凸起附近的平均不透明度的显著增加。此外,推导出质量、对流核超调和旋转的约束条件。如果低频模式来自斑点B5伴星,那么考虑到旋转的影响就足以解释脉动模式的不稳定性。
2019-03-11 astro-ph.SR
A Mass-accreting Gamma Doradus Pulsator with a Synchronized Core in Kepler Eclipsing Binary KIC 7385478
短周期(P $\approx1.7$ d)的大陵型食双星KIC 7385478由一颗F型主星($M_1 \approx 1.71M_{\odot}$)和一颗演化的K型伴星($M_2 \approx 0.37M_{\odot}$)组成(Ozdarcan \& Ali Dal 2017)。我们研究了{ \it Kepler}光变曲线的可变性,并将傅立叶光谱中的许多频率峰归因于点调制。这些频率是轨道谐波的形式,并且在振幅上高度可变。它们最有可能来自质量吸积的主星。此外,我们还从主星中发现了一系列的双极g模,它们具有准线性的周期间隔模式,并且振幅非常稳定。的周期间隔模式揭示了一个渐近的周期间隔值与基本参数的主星,也意味着近对流核心的旋转速率几乎是相同的轨道周期。因此,这个伽玛多普勒的表面和核心都与双星轨道同步。我们发现,一个较低的恒星质量$\approx 1.50 M_{\odot}$和更高的有效温度是必要的,以兼容从单星演化模型的小行星地震的约束。
2019-09-09 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like pulsators
本文研究较差自转对类太阳恒星声学模式随机激发的影响,利用旋转混合长理论并结合MESA和GYRE数值模拟,发现相同平均自转速率下较差自转可使功率注入差异达30%,反太阳较差自转进一步抑制轴对称模式激发。
2025-07-01 astro-ph.SR
Acoustic modes in M67 cluster stars trace deepening convective envelopes
通过测量M67星团27颗恒星的声学振荡,发现小间隔与大间隔的偏差源于加深的对流包层底部,证明结合两者可改善主序后场星的质量与年龄估计。
2025-04-04 astro-ph.SR
Binary Asteroseismic Modelling: isochrone-cloud methodology and application to Kepler gravity-mode pulsators
由于脉动和双星同时存在的变化并不罕见。不幸的是,即使是单独处理这些可变性来源中的一个也很复杂,这意味着另一个信号通常被视为讨厌的东西并被丢弃。然而,这两种类型的变化提供了手段,以探测基本的恒星属性,在强大的方式通过星震和二元模型。我们提出了一个有效的方法,包括二进制和asteroseismic信息估计基本恒星属性的基础上,基于网格的建模方法。我们报告了三个重力模式脉动{ \it开普勒}双星的参数,如质量,半径,年龄,以及对流核的质量和位置的超调区域。我们讨论了参数退化的存在和我们的方法处理它们的方式。我们提供asteroseisically校准的等时线云的社区,这些是一个概括的等时线时,允许不同的值的核心过冲的两个组成部分的二进制。
2018-10-01 astro-ph.SR
Discovery of a magnetic field in the CoRoT hybrid B-type pulsator HD 43317
测试磁场对主序星B型星内部混合(核心过冲、内部旋转)的影响的一个有希望的方法是对磁混合器样本进行星震研究。CoRoT卫星显示,B3 IV恒星HD 43317是一个混合SPB/beta Cep型振荡器,具有丰富的脉动约束,可以进行地震建模,特别是探测其对流核心和混合过程的范围。此外,还观察到恒星中磁场的间接指标:由于化学或温度斑点和X射线发射而产生的旋转调制。我们的目标是直接研究HD 43317中的磁场,如果它是磁性的,则将其消除。我们使用安装在TBL(Télescope Bernard Lyot,Pic du Midi,France)的Narval分光偏振仪收集数据,并应用最小二乘解卷积技术测量HD 43317发射的光的圆偏振。我们直接用偶极子模拟了纵向场测量。在HD 43317的Stokes V剖面中,我们清楚地探测到了塞曼特征,并且发现了它的旋转调制,这证明了该恒星具有倾斜的磁场。从CoRoT光变曲线推导出的旋转周期的调制也得到了证实,我们发现在极点处的场强约为1 kG。我们的结果必须考虑在未来的地震模拟工作的这颗星。
2013-08-22 astro-ph.SR
Tracking active nests in solar-type pulsators: Ensemble starspot modelling of Kepler asteroseismic targets
本文通过贝叶斯系综星斑建模分析Kepler观测的太阳及十颗太阳型脉动星,发现稳定纵向活动巢及类似准双年振荡和Rieger周期的循环调制,并据此推断对流包层底部的磁场强度。
2023-12-05 astro-ph.SR
Rotation at the Fully Convective Boundary: Insights from Wide WD + MS Binary Systems
该研究利用185个宽轨道白矮星+主序星双星样本,通过陀螺年代学模型结合磁制动定律等,揭示全对流边界处主序星自转周期变化特征,指出温度误差限制了其对近边界M型矮星的年龄测定应用。
2024-12-01 astro-ph.SR
Stochastically excited oscillations on the upper main sequence
主序星的对流包层通常只与光谱型为F5或更高的恒星相连。然而,观测和理论表明,早期恒星的对流外层尽管很浅,但仍然有效和湍流,足以随机激发振荡。由于振幅较低,只有开普勒和CoRoT等太空任务才有可能探索随机激发的脉动。在这里,我回顾了最近的结果,并讨论除其他外,如三角洲盾牌座,γ剑鱼座,roAp,β仙王座,缓慢脉动B和Be星,所有的背景下,太阳般的振荡。
2013-11-05 astro-ph.SR
Stellar ages and convective cores in field main-sequence stars: first asteroseismic application to two Kepler targets
使用asteroseismic数据和恒星演化模型,我们在开普勒领域的主序星对流核心的第一次检测,把严格的限制总大小的混合区,并显示出额外的混合超出了正式的对流边界存在。在质量稍小的目标中,对流核心的存在不能被最终排除,因此其剩余的主序星寿命是不确定的。我们的研究结果表明,最佳拟合模型发现,仅仅通过匹配个别频率的振荡校正表面效应并不总是正确地再现频率组合。此外,定义最佳拟合模型的标准略有不同,可能会导致具有相似全局属性但内部结构非常不同的解决方案。我们认为,使用频率比是一种更可靠的方法来获得准确的恒星参数,并表明,我们的分析领域主序星可以产生的半径,质量和年龄分别为1.5%,4%和10%的整体精度。我们比较了我们的结果与从全球振荡性质得到的结果,并讨论了可能的不确定性的来源,在星震恒星模型仍需要进一步的研究。
2013-04-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Populations of tidal and pulsating variables in eclipsing binaries
研究通过分析14377个主序双星的恒星和轨道性质,发现g模式和混合脉动体的潮汐效率较高,且其质量分布向高质量延伸。
2025-11-29 astro-ph.SR
Towards a systematic treatment of observational uncertainties in forward asteroseismic modelling of gravity-mode pulsators
上下文在星震学中,恒星的脉动模式频率是与理论预测相比较以确定恒星内部物理的基本数据。最近在适用于具有对流核的主序星的数值、理论和统计小行星地震方法方面取得了重大进展,重新引起了人们对在小行星地震前向建模框架内调查观测不确定性传播的兴趣。目的。我们的目标是量化的各种选择的影响,在整个观测方面提取脉动模式频率的主序星重力模式。方法.我们使用一个经过充分研究的基准缓慢脉动B星,KIC 7760680,调查的灵敏度的前向asteroseisic建模的各种来源的观测不确定性,影响输入脉动模式频率的精度。结果我们量化的影响,传播的观测不确定性,参与前asteroseismic建模。我们发现,在我们的基准星的不确定性的最大来源之一是在手动建设的周期间隔模式,包括一个潜在的模糊脉动模式频率可能会产生高达10%的质量和年龄的模型参数的差异取决于径向顺序的模式。结论.我们的结论是,未来的asteroseismic研究的主序星与对流核心应量化,并包括观测的不确定性引入的光变曲线提取,迭代预白化和建设的周期间隔模式,因为这些传播到最终的建模结果。
2021-09-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
The ESO UVES/FEROS Large Programs of TESS OB pulsators. II. On the physical origin of macroturbulence
本研究通过分析银河系和LMC中594颗O/B型恒星的宏观湍流速度,结合MESA模型,发现高初始质量恒星(>30太阳质量)的宏观湍流源于铁不透明度峰对流区,低质量恒星(<12太阳质量)可能由核心-包层界面波驱动,中间质量区域两种机制共存。
2024-10-23 astro-ph.SR
Measuring the extent of convective cores in low-mass stars using Kepler data: towards a calibration of core overshooting
我们对对流核边界的理解不足,导致这些核心的范围以及恒星年龄存在很大的不确定性。我们的目标是使用asteroseismology一致的测量对流核心的范围内的样本的主序星的质量周围的质量限制有一个对流核心。我们首先测试和验证的地震诊断,提出了一个依赖于模型的方式探测对流核心的程度,使用所谓的$r_{010}$比率,这是建立与$l=0$和$l=1$模式。我们将此程序应用于开普勒目标中选择的24颗低质量恒星,以优化此诊断的效率。为了这个目的,我们计算网格的恒星模型与CESAM 2k和MESA的演变代码,其中对流核心的扩展是由一个瞬时混合或扩散过程建模。在选定的目标,我们能够明确地检测对流核心在8颗星,我们获得地震测量的范围内的混合核心在这些目标之间的CESAM 2k和MESA代码有很好的协议。通过使用Levenberg-Marquardt算法进行优化,然后,我们获得的额外混合超出的核心,在CESAM 2k所需的重现这八颗星的地震观测的估计量,我们表明,这可以用来提出这个量的校准。这种校准取决于为额外混合选择的处方,但我们发现,如果使用相同的处方,它也应该对代码MESA有效。这项研究是校准低质量恒星对流核心延伸的第一步,这将有助于减少这些恒星年龄的不确定性。
2016-03-07 astro-ph.SR
Asteroseismology of the young open cluster NGC 2516 II. Constraining cluster age using gravity-mode pulsators
本研究针对年轻疏散星团NGC 2516,利用MESA构建含旋转输运过程的一维恒星模型,拟合4颗重力模式脉动星频率测得星震年龄132±8Myr,解决部分年龄/质量差异并揭示一维模型物理与快速旋转恒星观测的不匹配。
2025-09-06 astro-ph.SR
Gravity Modes Reveal the Internal Rotation of a Post-mass Transfer Gamma Doradus/Delta Scuti Hybrid Pulsator in Kepler Eclipsing Binary KIC 9592855
本文报道在食双星KIC~9592855中发现了一个质量转移后的剑鱼座γ/盾牌座δ混合变星。该双星有一个圆形轨道,轨道周期为1.2天,包含两颗质量几乎相同的恒星($M_1=1.72M_{\odot}, M_2=1.71M_{\odot}$)。然而,温度较低的次级恒星更加演化($R_2=1.96R_{\odot}$),而温度较高的主星仍然处于零年龄主序星($R_1=1.53R_{\odot}$)。单星演化的同时代模型无法解释观测到的质量和半径,需要调用具有质量转移的双星演化。在减去二元光变曲线后,傅立叶光谱显示出低阶压力模式脉动,更主要的是,在大约$2$日$^{-1}$的低频重力模式簇。这些g模在周期上几乎是等间距的,并且周期间距图案具有负斜率。我们确定这些g-模式的偶极子模式,并发现他们干的第二颗星。不稳定p模的频率范围也与次级模的频率范围一致。我们从观测到的g-模中推导出对流核的内旋转速率和渐近周期间隔。结果表明,核心和外壳几乎均匀地旋转,即,它们的自转速率都与这颗同步双星的轨道频率相似。
2017-10-31 astro-ph.SR
Asteroseismic forward modelling of 36 $β$ Cep pulsators and inferences on their internal differential rotation
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Radboud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学);Max Planck Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究旨在扩大β型造父变星星震学正向建模样本,利用新颖方法搜索非径向模式旋转分裂,成功建模36颗星并约束关键参数,确认径向差动旋转常见,且典型旋转剖面可能非单调。
2026-10-27 astro-ph.SR
Rotation and Convective Core Overshoot in theta Ophiuchi
最近对几颗仙王座β星的研究成功地限制了它们的内部旋转轮廓和对流核心过冲。特别是,最近的一项研究集中在θ $ OPH表明,对流核心过冲参数α = 0.44是所需的模型所观察到的脉动频率,显着高于其他恒星的这种类型。本文研究了早期主序振荡器中旋转和超调的影响,并试图用低阶脉动频率来约束这些参数。这将应用于一些测试模型和theta Oph。我们使用二维恒星演化程序和二维线性绝热脉动程序计算了9.5 Msun模型的脉动频率。我们计算低阶p模式的模型与一系列的旋转速率和对流核心过冲参数。使用这些模型,我们发现,对流核心过冲的脉动频率比旋转有更大的影响,除了在最迅速旋转的模型考虑。当通过缩放频率来解释半径的差异时,旋转的影响会减小,但并不完全解释。我们发现,增加对流核心过冲减少了大的分离,而产生的小分离略有增加。我们创建了一个模型频率网格,它跨越了几个旋转速率和对流核心过冲值。使用修改后的卡方统计量,我们能够恢复一些测试模型的旋转速度和核心超调。最后,我们讨论的情况下,β仙王座明星θ OPH。使用观察到的频率和固定的质量和金属丰度,我们发现比以前确定的更低的过冲,α = 0.28 +/- 0.05。我们确定的自转速率与以前的工作和观测结果一致,约为30 km/s。
2010-03-26 astro-ph.SR
Evolution of the near-core rotation frequency of 2,497 intermediate-mass stars from their dominant gravito-inertial mode
本研究利用盖亚和TESS数据,通过主引力惯性模估计2,497颗中等质量恒星的内旋转频率,揭示其主序演化中旋转减慢及角动量分布特征。
2025-02-27 astro-ph.SR
A calibration of the Rossby number from asteroseismology
恒星的活动和自转在发电机过程中是紧密相关的。我们对这一机制的理解主要受到我们推断恒星湍流对流性质的能力的限制。特别是,对流周转时间是一个关键因素,通过估计恒星的Rossby数,这是旋转周期和对流周转时间的比值。在这项工作中,我们提出了一个新的校准的对流周转时间的$(B-V)$颜色指数的依赖性,因此恒星的Rossby数。我们新的校准是基于恒星结构的属性推断,通过详细的模拟太阳类星体使用asteroseismic观测。我们显示了这种校准的影响,在恒星活动- Rossby数图通过将其应用到开普勒观测到的约40,000颗恒星的样本,并为光度活动代理$S_\mathrm{\!ph}$和表面旋转周期可用。此外,我们提供了一个新的校准对流周转时间的函数的$(G_\mathrm{BP}-G_\mathrm{RP})$颜色指数,允许在欧空局盖亚光度通带的适用性。
2021-07-18 astro-ph.SR
On the shape of core overshooting in stellar model computations, and asteroseismic tests
慢脉动B星(SPB)和$γ$ Dor星以高阶重力(g-)模式脉动。g模的频率对具有对流核的恒星的详细结构和演化历史非常敏感。在OB型恒星中,后退的对流核心留下了化学不均匀的$\nabla_μ>0$辐射区。一旦g模式在这些层的边界附近具有径向节点,模式被捕获并且其周期偏离渐近周期间隔。仔细研究这种被困模式允许约束这些层的程度,通过拟合个人的脉动频率。我们采用了19个非常丰富的开普勒SPB振荡器,KIC 10526294的召唤偶极g-模式,以证明模式捕获的权力,在B星研究的热和化学分层的过冲层。
2015-08-10 astro-ph.SR
Asteroseismic Constraints on the Models of Hot B Subdwarfs: Convective Helium-Burning Cores
热B次矮星(sdB星)中非径向脉动的星震学提供了一个独特的视角来观察核心氦燃烧恒星的内部。地面和星载高精度光变曲线允许分析压力和重力模式脉动,以探测对流核心深处sdB恒星的结构。因此,星震学分析提供了一个极好的机会来检验我们对恒星演化的理解。由于sdB星和红团簇星的星震学的最新限制,一维恒星演化模型中对流混合的标准方法受到了质疑。问题在于目前对对流边界处的过冲和卷吸的处理。不幸的是,没有一致的对流混合算法存在来解决这个问题,引入不确定性的恒星年龄的估计。恒星对流的三维模拟显示了超调区和边界层的自然发展。在一维恒星演化模型中寻找一致的对流公式时,三维模拟和星震学结果的指导是必不可少的。
2016-12-08 astro-ph.SR
The impact of differential rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like stars
本研究针对类太阳恒星的声模随机激发问题,引入较差自转作用构建模型,推导对应理论形式并结合混合长理论分析自转对对流速度的影响,最终通过MESA与GYRE程序计算声模振幅,为相关恒星脉动研究提供理论支撑。
2024-10-29 astro-ph.SR
Stellar convective cores as dark matter probes
最近检测到的对流核心在主序星太阳型恒星在这里测试特定模型的暗物质(DM)粒子,那些与质量和散射截面的范围内的利益DM解释的积极结果在几个DM直接检测实验。如果DM粒子在低质量恒星内部积累后不能有效地自我湮灭(例如在非对称DM场景中),它们的传导提供了恒星核心中能量传输的有效机制。对于质量在1.1 ~ 1.3 Msun之间的主序星,这种机制可能会导致标准恒星演化理论中存在的内对流区被抑制。对恒星声振荡的星震分析可以证明这种对流核的存在/不存在,正如开普勒场主序星类日振荡器KIC 2009505首次证明的那样。研究这颗恒星,我们发现CoGeNT实验结果的非对称DM解释与KIC 2009505中确认的小对流核心的存在不相容。
2015-05-06 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Hybrid gamma Doradus - delta Scuti pulsators: New insights into the physics of the oscillations from Kepler observations
对恒星脉动的观测可以用来推断它们的内部结构和测试理论模型。质量为1.2-2.5 $M_{\sun}$的主序$γ$ Doradus(Dor)和$δ$ Scuti(Sct)星对这些研究特别有用。$γ$ Dor星以高阶$g$模式脉动,周期为1天,由其包络对流区底部的对流阻塞驱动。$δ$ Sct星以周期为2小时的低阶$g$和$p$模式脉动,由在Heii电离区运行的$κ$机制驱动。理论预测在赫兹-罗素图中不稳定区域之间存在一个重叠区域,在那里应该存在以两种模式脉动的“混合”恒星。这两种类型的模式与恒星内部不同部分的属性提供了互补的模型约束。在已知的$γ$ Dor和$δ$ Sct星中,只有四颗被证实是杂交星。现在,对开普勒0季度和1季度数百颗变星数据的分析表明,频谱非常丰富,几乎没有纯$δ$ Sct或$γ$ Dor振荡器,即基本上所有的恒星都显示出$δ$ Sct和$γ$ Dor频率范围内的频率。本文提出了一个新的观测分类方案,它既考虑了振幅又考虑了频率,并将234颗恒星分类为$δ$ Sct、$γ$ Dor、$δ$ Sct/ $γ$ Dor或$γ$ Dor/ $δ$ Sct混合星。
2010-01-12 astro-ph.SR
Absolute dimensions of eclipsing binaries. XXVIII. BK Pegasi and other F-type binaries: Prospects for calibration of convective core overshoot
我们提出了一个详细的研究的F-型脱离食双星BK Peg,新的光度和光谱观测的基础上。这两个分量已经演化到主序星带的上半部分,质量和半径分别为(1.414 +/- 0.007 Msun,1.988 +/- 0.008 Rsun)和(1.257 +/- 0.005 Msun,1.474 +/- 0.017 Rsun)。BK Peg的5.49天周期轨道有轻微偏心(e = 0.053)。测得的旋转速度为16.6 +/- 0.2(初级)和13.4 +/- 0.2(次级)km/s。对于次级分量,这对应于(伪)同步旋转,而初级分量似乎以稍低的速率旋转。我们得出的铁丰度[Fe/H] =-0.12 +/-0.07和类似的丰度为Si,Ca,Sc,Ti,Cr和Ni。Yonsei-Yale和Escheria-Regina的演化模型所观察到的金属丰度分别在2.75和2.50 Gyr的年龄重现BK Peg,但倾向于预测更大质量的主要成分比次要成分的年龄更低。我们发现相同的年龄趋势,其他三个上主序系统中的样本,以及研究食双星组件在1.15-1.70 Msun范围内,对流核心过冲逐渐斜升的模型。我们还发现,Yonsei-Yale模型系统地预测更高的年龄比Escheria-Regina模型。样品中包括BW Aqr,作为补充,我们已经确定了这个晚期F型双星的[Fe/H]丰度为-0.07 +/- 0.11。我们建议使用…
2010-04-12 astro-ph.SR
An abrupt change in the stellar spin-down law at the fully convective boundary
本研究利用运动学年龄发现恒星自转减速规律在全对流边界处突变,完全对流恒星角动量损失率更高,或意味着两类恒星的发电机存在本质差异。
2023-06-15 astro-ph.SR
Examining the Relationship Between Convective Core Overshoot and Stellar Properties Using Asteroseismology
核心超调是恒星模型构建中的一个很大的不确定性来源。超调量是恒定的还是依赖于质量的,并不完全清楚,即使模型有时假设基于质量的趋势。在这项工作中,我们使用从恒星观测到的\textit{Kepler}的asteroseismic数据来研究各种恒星属性之间的关系和正确建模一个给定的恒星所需的过冲量。我们发现恒星质量和过冲量之间的恒星1.1和1.5 $M_\odot$,与0.89的斜率有很强的正向趋势。此外,我们研究如何推断恒星属性的变化作为一个函数的过冲。我们的模型网格显示,推断的恒星质量和半径可以分别变化高达14%和6%,这取决于超调的程度。这种大规模传播的结果是在年龄相称的蔓延。
2020-09-20 astro-ph.SR
Observational indicators of the transition from fully convective stars to stars with radiative cores
我们提出了一个讨论的过渡到(在打开)和远离(在关闭)的主序列,后者被称为赫兹波间隙之间的相似性和关键区别。使用一组模型等时线,并采用初始质量函数,使我们能够预测缺乏G型恒星的任何恒星形成区。这是由(相对)恒定的光谱类型引起的,在这种光谱类型下,从完全对流的恒星开始过渡到具有辐射核心的恒星。我们还提出了在ONC的这种过渡的细节分析。特别是,我们表明,在光度和光谱型分布的差距集中,和分数X射线光度和旋转速率分布的变化发生在大约,在辐射核心大小作为质量的函数的峰值的位置。虽然这种转变的光度签名丢失的年龄超过20万年,我们表明,在分数X射线光度和磁场配置的变化持续到老年人。对文献数据的分析表明,观测到分数X射线光度变化的质量随着年龄的增长而降低。
2010-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chromospheric emission of solar-type stars with asteroseismic ages
在冷恒星的主序星寿命期间,由于磁制动驱动恒星自旋下降,恒星的磁活动会衰减。年轻恒星的色球发射演化已经得到了很好的研究,但是在确定主序上较老的冷恒星的年龄方面的困难使得过去对较老恒星的研究变得复杂。在这里,我们报告的色球Ca II H和K线测量的26个主序星冷星的星震年龄超过一千兆年和光谱类型F和G。我们发现,对于G星和较冷的F型星仍然有对流信封的磁活动继续减少恒星年龄超过10亿年。我们的磁活动测量没有显示出磁制动机制停滞的证据,这已经被报道为G和F型恒星的恒星自转与年龄。我们还发现,在我们的样本中的冷F星的测量R 'HK指标值低于预测的年龄-活动关系,主要是从年轻的星团的数据校准。我们的结论是,在个人的光谱类型箱,色球磁活动与恒星年龄,即使是老恒星。
2019-10-28 astro-ph.SR
Mode coupling coefficients between the convective core and radiative envelope of $γ\,$Doradus and slowly pulsating B stars
本研究通过星震学方法计算了 $\gamma$ 型剑鱼座和缓慢脉动 B 型星对流核与辐射包层间的模式耦合系数,发现快速自转的年轻 $\gamma$ 型剑鱼座星最适合产生该耦合现象。
2023-08-01 astro-ph.SR
New Methods for Determining the Ages of PMS Stars
本文提出了三种测定前主序星群年龄的新方法。首先,创建经验等时线可以让我们创建一个强大的年龄排序,但不能得到实际的年龄。第二,使用前主序和主序之间的颜色星等空间的间隙(辐射对流间隙)的宽度有希望作为距离和消光独立的年龄测量,但尚未校准。最后,我们讨论了τ平方拟合的主要序列的恒星接近终端的主要序列。这种方法表明,这些“核”年龄与更传统的主序前收缩年龄之间存在因子2差异。
2009-09-09 astro-ph.IM astro-ph.SR
Grid-based estimates of stellar ages in binary systems. SCEPtER: Stellar CharactEristics Pisa Estimation gRid
我们调查的性能,基于网格的技术在估计恒星的年龄在分离食双星系统。我们评估的精度的估计,由于观测约束的不确定性,以及对流核心过冲,元素扩散,混合长度值,和初始氦含量的不确定性所造成的系统偏差。我们采用了SCEPtER网格,其中包括质量在[0.8; 1.6] Msun范围内的恒星和从ZAMS到中央氢耗尽的演化阶段。年龄估计已经获得了我们以前的工作中所描述的技术的概括。我们发现,由于观测约束的不确定性,年龄估计的典型1 σ随机误差约为+-7%,这几乎与两颗恒星的质量无关。然而,这样的误差很大程度上取决于演化阶段,并且在ZAMS附近的恒星中变得更大和不对称,范围从+90%到-25%。包括弱对流和强对流核过冲引起的系统偏差约为观测不确定性误差的50%和120%。氦-金属富集比的± 1变化约占随机误差的± 150%。忽略微观扩散的偏差约占随机误差的60%。我们还介绍了一个统计测试的预期差异恢复年龄的两个同时代的恒星在一个双星系统。我们发现,在目前的观测不确定性的随机波动,可以导致真正的同时代的二进制组件似乎是非同时代的年龄差异高达60%。
2015-05-24 astro-ph.SR
Gravity-mode main-sequence pulsators in the open clusters NGC 3532 and NGC 2516: Instability strip, near-core rotation, and internal structure
KU Leuven(荷语鲁汶大学);University of Southern Queensland(南昆士兰大学);Sun Yat-sen University(中山大学);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area(中国空间站科学中心粤港澳大湾区分中心);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Radboud University Nijmegen(拉德堡德大学);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
利用 TESS 测光数据,在约 3 亿年老的疏散星团 NGC 3532 中探测重力模式脉动,测量近核心自转速率,并结合 NGC 2516 揭示自转-质量关系,发现 1.6 太阳质量处自转速率出现平台,暗示不同自转减速机制。
2026-06-15 astro-ph.SR
Testing convective-core overshooting using period spacings of dipole modes in red giants
主序(MS)和核氦燃烧(He-B)阶段的中心混合效应影响着恒星演化的关键预测,如晚期演化阶段、化学富集、年龄等。根据恒星模型和相应的绝热频率(分别用ATON和LOSC程序计算),我们首次给出了红巨星分支(RGB)和红团(RC)恒星的可观测Δ P的预测。我们发现:i)Delta_P与氦核质量(M_He)之间存在明显的相关性;后者在中等质量恒星中依赖于MS过冲,因此当与化学成分相结合时,它可以用来对MS期间的额外混合设置约束; ii)He-B阶段期间渐近周期间距(_a)的平均值<Delta_P>与对流核的大小存在线性相关性。与开普勒RC星推断的渐近周期间距的第一个比较表明,在这一阶段还需要额外的混合,从其他观测事实证明。
2013-02-13 astro-ph.SR
Rossby numbers of fully and partially convective stars
本文从理论的角度研究了恒星的磁活动,利用恒星演化模型计算了前主序星和主序星的理论对流周转时间($τ_{\rm c}$)和Rossby数(${\rm Ro}$)。问题是,通常确定$τ_{\rm c}$的正则位置(对流区底部上方混合长度的一半)对于完全对流的恒星是不成立的,文献中对此没有一致意见。我们的计算是用ATON恒星演化程序完成的。我们集中我们的分析充分和部分对流星的动机最近的观察缓慢旋转的完全对流星,其X射线辐射与他们的罗斯比数以相同的方式在类太阳恒星,表明速跃层的存在是不需要的磁场生成。我们调查的行为$τ_{\rm c}$在恒星半径的恒星的不同质量和年龄。由于${\rm Ro}$依赖于$τ_{\rm c}$,这与恒星半径强烈变化,我们使用我们的理论结果来确定一个更好的径向位置,在那里计算它完全对流星。使用我们的替代位置,我们拟合的旋转活动图($L_{\rm X}/L_{\rm bol}$与${\rm Ro}$)与两部分的幂律函数的847颗恒星的样本。我们的拟合参数与以前的工作是一致的,表明与${\rm Ro}$ $\leq$ ${\rm Ro_{sat}}$的恒星分布在$L_{\rm X}/L_{\rm bol}$的饱和水平,并与${\rm Ro}$ $>$ ${\rm Ro_{sat}}$的恒星,$L_{\rm X}/L_{\rm bol}$明显衰减与${\rm Ro}$的…
2022-12-28 astro-ph.SR
KIC 6048106: An Algol-type Eclipsing System with Long-term Magnetic Activity and Hybrid Pulsations. I. Binary modelling
A/F型恒星和变星($δ$ Scuti- $γ$ Dor)处于临界状态,它们在包层中经历了从辐射到对流的能量传输。这样的恒星可以在重力和声学模式下脉动。因此,了解它们的基本参数以及观测到的脉动特性有助于改进恒星模型。当存在于双星系统中时,这些双折射器比它们的单折射器提供更精确和更少的模型依赖的恒星参数。基于\textit{Kepler}光度学和PHOEBE程序,提出了食系统KIC 6048106的光变曲线模型。我们的目标是获得准确的物理参数和严格的约束,恒星建模的这种中等质量的混合燃料。我们对三个光变曲线段进行了单独的建模,这些光变曲线段由于活动的差异而显示出不同的行为。我们还分析了\textit{Kepler} ETV。KIC 6048106是一颗具有F5-K5分量的大陵型双星,轨道近圆,周期为1.56 d,周期变化为$\frac{ΔP}{P}\simeq 3.60\times10^{-7}$/$287\pm7$天。主成分是一颗主序星,它有$M_{1}=1.55\pm0.11M_{\odot}$,~ $R_{1}=1.57\pm0.12R_{\odot}$。第二颗是一颗温度低得多的次巨星,它的编号为~ $M_{2}=0.33\pm0.07M_{\odot}$。在它的表面上有许多小的近极点活跃。第二正交相位示出了在时间尺度$290\pm7$天上的亮度调制,与ETV调制良好一致。这项…
2017-11-30 astro-ph.SR
Impact of central mixing scheme and nuclear reaction network on the extent of convective cores
本文研究恒星演化中中心混合方案与核反应网络简化假设对流核大小及主序寿命的影响,发现瞬时混合和基本核网络可使对流核偏大约30%,并显著改变超射参数,为改进恒星年龄测定提供依据。
2023-07-28 astro-ph.SR
The excitation of solar-like oscillations in a delta Scuti star by efficient envelope convection
盾牌座δ(delta Sct)星是质量为1.5- 2.5 M $_{\odot}$的不透明度驱动的脉动星,它们的脉动是由氦的电离变化引起的。在像太阳这样质量较小的恒星中,对流通过恒星外部的30%传输质量和能量,并激发出丰富的共振声学模式。以太阳为例,在没有坚实理论基础的情况下,模型预测三角洲星的对流包络仅延伸半径的1%左右,但有足够的能量激发类似太阳的振荡。在开普勒任务之前没有观察到这一点,因此模型中对流包络的存在受到了质疑。在这里,我们报告检测到的三角洲星HD 187547类似太阳的振荡,这意味着表面对流有效地运行在恒星的质量约为太阳的两倍,特设模型预测。
2011-09-20 astro-ph.SR
Uncertainties in asteroseismic grid-based estimates of stellar ages. SCEPtER: Stellar CharactEristics Pisa Estimation gRid
我们研究恒星年龄测定的影响,通过网格为基础的技术,采用星震约束的不确定性的辐射不透明度,在初始氦丰度,在混合长度值,在对流核心过冲,并在微观扩散效率采用恒星模型计算。我们扩展了SCEPtER网格(Valle et al. 2014),以包括质量在[0.8; 1.6] Msun范围内的恒星以及从ZAMS到中心氢耗尽的演化阶段。目前观测中的典型不确定性导致年龄测定中的1 σ统计相对误差,其平均范围约为-35%至+42%,取决于质量。然而,由于对演化阶段的强烈依赖,ZAMS附近恒星的年龄相对误差可以高于120%,而在高级主序星阶段,它通常是20%或更低。由于氦-金属富集比Δ Y/Δ Z的变化为$\pm$ 1,在演化的前30%中,年龄测定的系统偏差约为统计误差的四分之一,而对于更演化的阶段,它可以忽略不计。由于对流核心过冲的存在,最大偏差为-7%和-13%的轻度和强过冲的情况下。对于所有检查的模型,发现辐射不透明度的变化$\pm$ 5的影响可以忽略不计。最重要的偏差来源是混合长度值α_ml的不确定性和忽略微观扩散。这些效应中的每一个都说明了偏差,其几乎等于随机误差不确定性。我们的技术与其他网格技术的结果比较一组常见的恒星显示出普遍的协议。然而,采用不同的网格可以解释平均估计年龄的变化,最高可达1 Gyr。
2014-12-18 astro-ph.SR
Constraints on the core mu-gradient of the solar-like star HD 49385 via low-degree mixed modes
Deheuvels和Michel(2009)确定了类太阳能吸收器CoRoT-target HD 49385的光谱中存在l=1的避免交叉。这是第一次确认检测到这种现象。作者在对这颗恒星的初步建模中表明,它处于主序后状态。HD 49385是一颗1.3 M的恒星,在主序星阶段有一个对流核心。这个地核的退出留下的μ梯度承载着关于地核边界处的输运过程的信息。我们在这里调查的约束,所观察到的避免交叉带来的μ梯度的核心的恒星。
2010-06-16 astro-ph.SR
Impact of uniform rotation on the stochastic excitation of acoustic modes in solar-like oscillators
本研究针对类太阳振荡器中声模随机激发受旋转影响的问题,推导含旋转的受迫波动方程并计算源项,结合R-MLT、MESA与GYRE分析,得出旋转会抑制模振幅的结论。
2024-10-29 astro-ph.SR
Dynamical tides excited in rotating stars of different masses and ages and the formation of close in orbits
我们研究的潮汐响应的旋转太阳质量的恒星,以及更大的旋转恒星,不同年龄的背景下,潮汐捕获导致要么巨大的系外行星在接近的轨道上,或在星团中的二元系统的形成。为此,我们采用了基于正常模式和相关重叠积分评估的方法,这些方法在Ivanov等人的配套论文中开发,和直接数值模拟,以评估轨道和正常模式之间的能量和角动量交换。这两种方法被发现是在基本协议除了当遇到发生接近伪同步,其中恒星的角速度和轨道的角速度在近星点近似匹配。我们发现,在无量纲的自然单位表示的潮汐相互作用的强度是显着较弱的更大质量的恒星相比,太阳质量的恒星,因为在前一种情况下缺乏显着的对流区域。另一方面,相互作用被发现是更强的逆行,而不是在所有情况下的轨道。此外,对于一个给定的近心点距离,潮汐相互作用也加强了更多的演化恒星的径向膨胀。在协议与以前的工作的基础上,简化的多方模型,我们发现,能量转移到他们的中心恒星可以发挥重要作用,在早期阶段的循环潜在的“热行星”。
2013-07-09 astro-ph.SR
Stranger Things: A Grid-based Survey of Strange Modes in Post-Main Sequence Models
该研究通过网格分析发现后主序模型中存在奇怪模式,揭示其时间尺度及检测可能性。
2025-12-02 astro-ph.SR
The dependence of convective core overshooting on stellar mass: Additional binary systems and improved calibration
许多当前的恒星演化模型假设对流核心过冲的强度对质量大于1.1-1.2太阳质量的恒星的质量有一定的依赖性,但由于缺乏强有力的观测约束,采用的这种关系的形状仍然有些随意。在以前的工作中,我们比较了恒星演化模型,以及测量的食双星显示,当过冲实施作为一个扩散过程中,拟合的自由参数f(ov)急剧上升到约2个太阳质量,并保持基本恒定之后。在这里,我们分析了一个新的样本,8个二进制选择在临界质量范围内低于2个太阳质量,其中f(ov)变化最大,在这个制度中的单个恒星的数量几乎翻了一番。这个时间间隔很重要,因为f(ov)变化的精确方式决定了1-5 Gyr星团转折区等时线的形状,因此可以影响它们的推断年龄。它还对估计系外行星宿主的恒星性质、恒星星族合成和详细模拟内部恒星结构,包括计算用星震技术可观测到的振荡频率产生重大影响。我们发现,我们的新样本的导出的f(ov)值与我们以前的测定所定义的趋势一致,并加强了关系。这为未来的一系列模型提供了一个机会,以测试新的处方,基于观察,对独立的观察,可能会以不同的方式限制过冲。
2018-04-09 astro-ph.SR
The dependence of convective core overshooting on stellar mass: reality check, and additional evidence
超过1.2 M(太阳)质量的恒星对流核心的超射对它们随后的演化有着深远的影响。然而,在当前的恒星演化模型中,过冲机制的公式有一个自由参数(扩散近似中的f [ov]),它仍然不受观测的约束,影响了对天体物理学重要量(如恒星年龄)的确定。在较早的一系列论文中,我们收集了37个测量良好的分离食双星样本,以校准f [ov]对恒星质量的依赖性,表明它急剧增加到大约2 M(太阳)的质量,并在此后保持不变,至少达到4.4 M(太阳)。最近的声明已经挑战了食双星在这方面的效用,基于模型拟合的f [ov]的不确定性通常太大而没有用处,怀疑过冲对质量的依赖。在这里,我们重新审视这些主张,并表明他们过于悲观,主要是因为他们没有考虑到所有可用的约束-观测和理论-在评估真正的不确定性。我们也借此机会增加了13个额外的二进制的半经验f [ov]测定到我们以前的样本,并更新了其他9个值。所有这些都与我们之前的结论一致,并加强了我们之前的结论,支持f [ov]对质量的依赖性,现在基于对总共50个双星系统(100颗恒星)的估计。
2019-04-11 astro-ph.SR
Lithium depletion in solar-like stars: effect of overshooting based on realistic multi-dimensional simulations
我们研究锂耗尽低质量和太阳类恒星作为时间的函数,使用一个新的扩散系数描述额外的混合发生在底部的对流信封。这种新形式的动机是多维完全可压缩,时间隐式流体动力学模拟与MUSIC代码进行。恒星对流边界处的间歇性对流混合可以用极值理论来模拟,极值理论是一种经常用于金融、气象学和环境科学的统计分析。在这封信中,我们实现了这个统计扩散系数的一维恒星演化代码,使用校准的参数从多维流体动力学模拟的年轻的低质量的恒星。我们提出了一个新的方案,可以解释观测到的太阳表面丰富的锂,并在集群涵盖了广泛的年龄,从$\sim$ 50百万年到$\sim$ 4 Gyr。因为它依赖于我们的对流渗透的物理模型,这种情况下有一个有限的假设。它可以解释观察到的旋转和消耗之间的趋势,基于一个单一的额外的假设,即旋转影响对流边界处的混合效率。我们认为恒星自转速率存在一个阈值,高于该阈值,自转会强烈阻止羽流的垂直穿透,而低于该阈值,自转影响较小。除了为前主序星和主序星中锂耗尽的长期存在的问题提供可能的解释外,我们的方案的优势在于其基本假设可以通过未来的流体动力学模拟进行测试。
2017-07-29 astro-ph.SR
Age spreads and the temperature dependence of age estimates in Upper Sco
过去对上天球星协的年龄估计,中等质量恒星的年龄通常为1100万至1300万年,而低质量恒星的年龄通常为400万至500万年。在这项研究中,我们模拟人口的年轻恒星,调查是否这种明显的依赖性,估计年龄的光谱类型可以解释的恒星形成历史的协会。太阳和中等质量恒星在Hayashi轨道上开始它们的主序前演化,具有完全对流的内部和冷的光球。中等质量的恒星迅速变热,并过渡到辐射Henyey轨道。因此,对于恒星形成发生在类似的时间尺度上的星系团,从对流到辐射内部的过渡,年龄的差异将出现时,年龄计算为温度的函数,而不是质量。简单地模拟一个星团在几个百万年的时间里有恒定的恒星形成,可以解释大约一半的推断年龄与光球温度的差异;由一个恒定的恒星形成和一个大型超新星驱动的爆发组成的推测性结构可以完全解释这些差异,包括F星和G星之间的差异,其中进化轨迹可能更准确。从这些恒星形成的处方预测的低质量恒星的年龄分布与观测到的上天蝎座的光度分布是一致的。一个漫长的恒星形成的历史将产生一个温度依赖的年龄的结论是预期从主序演化的基本物理和定性鲁棒的大不确定性的主序演化模型。
2017-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nearly-uniform internal rotation of solar-like main-sequence stars revealed by space-based asteroseismology and spectroscopic measurements
结合星震学分析和光谱测量,对22颗质量介于$1.0$和$1.6\,{\rm M}_{\odot}$之间的主序星的内部深处和表面的自转速率进行了限制。每颗恒星的星震数据都是由{ \it Kepler}或CoRoT太空任务采集的。结果表明,大多数恒星的表面自转速率与平均自转速率(不包括对流核)之间的差异很小,表明在恒星的主序星阶段之前和/或期间,存在一个有效的角动量输运过程。如果假设每颗恒星的表面对流区和下面的辐射区都是均匀旋转的,那么在大多数恒星中,这两个区域之间的旋转速率之差不超过2倍,与它们的年龄无关。
2015-07-04 astro-ph.SR