Asteroseismic study of gamma Doradus members of the cluster NGC 2506
目前的工作是对疏散星团NGC 2506的剑鱼座γ星成员进行星震研究。这项工作结合了恒星的观测信息和星团成员资格所带来的强有力的限制,并利用最新开发的理论上的星震工具,特别是频率比方法和随时间变化的对流,对NGC 2506星团中发现的伽马Dor星进行了研究。这两种技术的使用使我们有机会构建一个自洽的程序,允许模式识别和改进集群的伽马Dor成员的建模。在这项工作中,我们提出了我们的项目的第一个目标的分析结果,显示了建模集群成员的伽玛Dor星的优势。这是一个更雄心勃勃的项目的第一步。在不久的将来,我们计划将研究扩展到NGC 2506星团的其他变量成员。这将提高我们对伽玛射线衍射仪的认识,并探索我们程序的自洽性。
2010-04-12 astro-ph.SR
Asteroseismology of Eclipsing Binary Stars in the Kepler Era
双星系统长期以来一直是测量恒星基本性质的基准系统。在过去的几十年里,星震学-恒星脉动的研究-已经成为一个新的强大的工具来研究整个HR图的恒星的结构和演化。食双星系统中的脉动星特别有价值,因为基本性质(如半径和质量)可以用两种独立的技术确定。此外,独立测量的性质,从双轨道可以用来改善asteroseismic建模的脉动星模式识别是不简单的。这篇文章回顾了食双星中的小行星地震探测,重点是CoRoT和开普勒等天基飞行任务,以及随机(“类太阳”)振荡的小行星地震标度关系的经验测试。
2014-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar-like oscillations in massive main-sequence stars. I. Asteroseismic signatures of the driving and damping regions
受最近在大质量恒星V1449 Aql中检测到随机激发模式的启发(Belkacem等人,2009年b),已经知道是一个$β$仙王座,我们理论上研究的驱动湍流对流。通过使用一个完整的非绝热计算的阻尼率,再加上计算的能量注入率,我们提供了一个估计的模式的振幅所激发的对流区域引起的铁不透明凸块和对流核心。尽管在这样的对流区域的动力学特性的不确定性,我们证明,都能够有效地激发$p$模式以上的CoRoT观测阈值和太阳振幅。此外,我们强调每个对流区,我们希望这将有助于确定一个负责类太阳振荡提供的潜在的asteroseismic诊断,并给这个对流区的约束。即将进行的工作将致力于扩展调查的可能性太阳般的振荡整个赫兹-罗素图。
2009-11-04 astro-ph.SR
Sounding stellar cycles with Kepler - I. Strategy for selecting targets
开普勒卫星的长期监测和高光度精度将为利用星震学探测许多太阳型恒星的恒星周期提供一个独特的机会。这可以通过研究在这些恒星中观察到的振荡模式的振幅和频率的周期性变化来实现。通过将这些测量结果与传统的地面色球活动指数进行比较,我们可以更好地了解色球变化与整个恒星活动周期内部深处发生的变化之间的关系。此外,对流区深度和差异旋转的星震测量可以帮助我们确定恒星周期是在对流区的顶部还是底部驱动的。在本文中,我们分析的精度,将有可能使用开普勒测量恒星周期,对流区的深度,和微分旋转。基于这种分析,我们描述了一种策略,选择特定的目标观测开普勒天文地震调查的整个任务长度,以优化其适合探测恒星周期在各种各样的太阳型恒星。
2009-06-30 astro-ph.SR
A simple scheme to implement a nonlocal turbulent convection model for the convective overshoot mixing
经典的“弹道式”过冲模型存在一些矛盾,与数值模拟和星震研究结果不一致。星震研究表明,超调是一个弱混合过程。扩散模型适合于处理这类问题,而扩散系数的形式是扩散模型的关键。因为过冲混合与对流热传输有关(即,(1)它们之间应该有相似之处。最近提出的超调混合模型表明,在超调区域内,成分混合与熵混合是一致的。应用该模型的前提是要知道湍流动能的耗散率。耗散率可以通过求解湍流对流模型(TCM)来计算。但由于一些数值问题和巨大的时间成本,中医药的应用是困难的。为了找到一种简便的方法,我们采用渐近解,并将TCM简化为一个单一的湍流动能线性方程。这种线性模型在恒星演化计算中易于实现,且所需的额外时间开销可以忽略。在恒星演化中对线性模型进行了检验,发现线性模型能很好地再现全TCM的湍流动能剖面,以及扩散系数、丰度剖面和恒星演化轨迹。我们还研究了模型参数的不同值的影响,并发现由于在过冲区域的温度梯度的修改的影响是轻微的。
2016-01-08 astro-ph.SR
Asteroseismic analysis of the CoRoT target HD 169392
近六年来,CoRoT(对流、自转和行星凌日)卫星提供了高质量的数据。我们在这里展示了HD 169392 A的星震分析和建模,它属于一个弱引力束缚的双星系统,两个组件之间的距离为4250 AU。主恒星HD 169392 A是一颗G 0 IV型恒星,视星等为7.50,而次恒星是一颗G 0 V-G2 IV型恒星,视星等为8.98。这种分析侧重于主要成分,因为次要成分太微弱,无法测量任何地震参数。由于HARPS的补充光谱观测,完整的建模已经成为可能,提供Teff=5985+/-60K,log g=3.96+/-0.07,[Fe/H]=-0.04 +/-0.10。
2013-08-03 astro-ph.SR
Activity Cycles of Southern Asteroseismic Targets
威尔逊山Ca HK巡天揭示了大量太阳型恒星样本的磁活动变化,时间尺度从2.5年到25年不等。这种广泛的循环周期被认为反映了不同质量和年龄的恒星在旋转特性和表面对流区深度上的差异。天体地震数据将很快提供对单个恒星的这些量的直接测量,但许多最有希望的目标位于南部天空(例如,alpha Cen A & B,beta Hyi,mu Ara,tau Cet,nu Ind),而长期磁活动周期调查主要局限于北部。2007年,我们开始使用SMARTS 1.5米望远镜对57颗南太阳型恒星的Ca II H & K发射进行长期监测,以测量它们的磁活动周期和可能的旋转特性。这一样本包括目前定于2012年开始运行的恒星振荡网络小组将观测的最有可能的南部小行星地震目标。我们提出了选定的结果,从头两年的调查,并从较长的时间基线抽样的单历元调查在1992年进行。
2009-09-29 astro-ph.SR
Thermohaline instability and rotation-induced mixing. III - Grid of stellar models and asymptotic asteroseismic quantities from the pre-main sequence up to the AGB for low- and intermediate-mass stars at various metallicities
从CoRoT和Kepler飞行任务中获得的大量恒星样本的星震约束条件为对恒星星族的地震特性进行各种统计研究铺平了道路。在本文中,我们评估了旋转引起的混合和热盐不稳定性对全球星震参数的不同阶段的恒星演化从零年龄的主要序列的热脉动渐近巨星分支区分恒星星族。我们提出了一个网格的恒星演化模型的四个金属丰度(Z = 0.0001,0.002,0.004和0.014)在0.85至6.0 Msun的质量范围。该模型计算与标准处方或包括热盐对流和旋转引起的混合。对于整个网格,我们提供了通常的恒星参数(光度,有效温度,寿命,.),以及全球地震参数,即大频率间隔和渐近关系,最大振荡功率ν_{max}对应的频率,最大振幅A_{max},g-模的渐近周期间隔,不同的声波半径。我们讨论了旋转引起的混合的签名上的全球星震量,可以检测到的观测。热盐混合的影响可以通过光谱研究来确定,但不能用这里研究的全球地震参数来表征。但也不排除个别模式频率或其他精心选择的星震量可能有助于限制这种混合。
2012-04-23 astro-ph.SR
Asteroseismic signatures of the helium-core flash
所有质量为$M_\star\lesssim 2M_\odot$的演化恒星在其作为巨星的第一阶段结束时都会经历一次氦(He)核闪光。虽然理论上早在50多年前就预测到了,但这一核心闪光阶段还没有被观测到。我们在这里表明,重力模式(g模式)随机激发的He闪光驱动的对流能够到达恒星表面,并诱导周期性光度变化的热亚矮星的振幅的顺序为几个毫等。因此,它们现在可以通过凌日系外行星勘测卫星(TESS)在相对明亮的恒星(例如,星等$I_C\lesssim 13$)中进行天基测光来检测。预测周期的范围从几千秒到数万秒不等,这取决于激发区域的细节。此外,我们发现随机激发的脉动再现了在一对富氦热亚矮星中观察到的脉动。这些恒星,特别是未来的TESS目标Feige 46,是首次探测He核心闪光的最有希望的候选者。
2020-05-05 astro-ph.SR
Testing stellar evolution with asteroseismic inversions of a main sequence star harboring a small convective core
恒星演化理论的目标是预测恒星一生的结构。通常,这些预测只能间接评估,例如通过比较预测和观测到的有效温度和光度。由于现在有了可以揭示恒星内部结构的星震学,将恒星演化理论的预测与实际的恒星结构进行比较成为可能。在这项工作中,我们提出了从太阳型恒星KIC 6225718,这是由\emph{Kepler}空间天文台在其名义上的使命期间观察到的振荡数据的逆分析。由于它的质量比太阳大20%,预计这颗恒星将通过其核燃烧核心的对流来传输能量。我们发现显着差异的预测和实际结构的恒星在辐射内部靠近对流核心。特别是,预测的声速比在恒星内部深处观察到的要高,并且在0.25及以上的分数半径处太低。这些差异的原因是未知的,并且不能通过对流过冲或元素扩散形式的已知物理学来补救。
2019-10-01 astro-ph.SR
CoRoT and Kepler results: Solar-like oscillators
空间观测站CoRoT(对流、自转和行星凌日)和开普勒提供了大量恒星的空前精确的光度时间序列数据。这些数据彻底改变了凌日系外行星和星震学领域。在这篇评论中,一些重要的asteroseismic的结果,从CoRoT和开普勒空间飞行任务有关的恒星,显示太阳般的振荡的数据进行了讨论。这些结果包括,除其他外,对流区和氦第二电离区在主序星,核心氦燃烧的红巨星的存在(或不),以及在这些恒星的差异旋转的基础上的位置的测量。
2013-08-21 astro-ph.SR
Asteroseismic inversions for radial differential rotation of Sun-like stars: Sensitivity to uncertainties
我们量化观测光谱和asteroseisic不确定性的影响正则化最小二乘(RLS)反演的径向微分旋转的太阳和亚巨星。我们首先解决了模型的旋转分裂加上观测到的不确定性的模型的类太阳恒星,HD 52265,和一个亚巨星,KIC 7341231的正问题。我们随机扰动的光谱和asteroseisic约束的不确定性内的恒星模型的参数,并使用这些扰动的恒星模型来计算旋转分裂。我们实验了三种旋转轮廓:固体旋转,阶梯函数,以及随半径减小的平滑旋转轮廓。然后,我们利用RLS反演和最佳拟合恒星模型的核函数求解反问题,得到了类太阳恒星的径向微分自转轮廓,发现对于具有类太阳径向微分自转轮廓的类太阳恒星,反演结果对恒星模型的不确定性不敏感。我们发现,当对流区以下的旋转速率增加到表面旋转速率的六倍时,推断的旋转轮廓排除了固体旋转。在当前观测不确定性的情况下,我们发现亚巨星的反演对恒星模型中的不确定性很敏感。我们的研究结果表明,反演的径向差异旋转的亚巨星将受益于更严格的约束恒星模型。在类太阳恒星中,反演对恒星模型不确定性的不敏感性表明,有可能对许多恒星的平均径向差分旋转进行系综反演,以更好地约束反演。
2015-11-26 astro-ph.SR
Diverse Variability of O and B Stars Revealed from 2-minute Cadence Light Curves in Sectors 1 and 2 of the TESS Mission: Selection of an Asteroseismic Sample
在恒星结构和演化理论中,主序星上发生核心对流的恒星是最大的。校准恒星内部理论中使用的自由参数的一个强有力的方法是星震学,它提供了角动量和元素输运的直接测量。我们报告的检测和分类的新的可变O和B星使用高精度的短节奏(2分钟)光度观测组装的凌日系外行星调查卫星(TESS)。在我们的154个O型和B型恒星样本中,我们检测到了很高比例(90%)的变异性。其中,我们发现23个多周期双星,6个食双星,21个旋转变量,和25颗恒星的随机低频变化。这些类别之间有几个额外的变量重叠。我们对O型和B型恒星的研究不仅证明了TESS对宇宙中最大质量恒星的变异性进行最佳研究所取得的高数据质量,而且还代表了选择和组成大样本O型和B型恒星的第一步,这些恒星具有很高的潜力,可以以前所未有的精度对其内部结构进行联合小行星地震和光谱建模。
2019-01-24 astro-ph.SR
Asteroseismic modelling strategies in the PLATO era. II. Automation of seismic inversions and quality assessment procedure
本文针对PLATO任务需求,提出并测试了一种基于反演副产品的星震反演质量自动评估流程,在26个参考模型上验证其性能与人工评估相当,并指出平均密度和声学半径反演适合大规模自动化应用。
2023-10-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
Fingering convection induced by atomic diffusion in stars: 3D numerical computations and applications to stellar models
已知富铁层是通过重力沉降和辐射悬浮的结合在恒星表面下形成的。它们的存在、性质和详细结构会影响各种恒星脉动模式的激发过程,因此必须仔细建模,以便更好地解释开普勒星震数据。本文研究了A型星中原子扩散和指状对流的相互作用及其在铁积累层建立和演化中的作用。要做到这一点,我们使用的指状对流的三维理想化的数值模拟,和一维现实的恒星模型相结合。使用三维模拟,我们首先验证了Brown等人最近提出的指状对流的混合处方。(2013),并确定了哪些系统参数(铁的总质量,铁扩散率,热扩散率等)。在地层的整体演化中发挥作用。然后,我们在Toulouse-Geneva Evolution代码中执行Brown等人(2013)的处方,以研究恒星表面下铁丰度分布的演变。我们发现,正如Théado等人(2009)首次讨论的那样,当忽略氦的同时沉降时,这种积累迅速导致平均分子量分布的反转,然后驱动指状对流。后者将铁与周围的材料非常有效地混合,并且产生的铁层非常脆弱。然而,考虑到氦沉降,部分稳定了铁的轮廓,对指状对流,和一个大的铁过剩可以积累。结果,不透明度也显著增加,在某些情况下最终触发动力对流。
2014-07-05 astro-ph.SR
A plasmoid-model for mass loss from stars on the upper red giant branch: The mass loss rate is controlled by the number of density scale heights in the convection zone
本研究基于等离子体团模型,发现上红巨星支恒星在拐点后的质量损失率与对流区密度标高数呈强反相关,提出该参数是控制质量损失过程速率的主导因素。
2025-08-07 astro-ph.SR
Asteroseismic modelling strategies in the PLATO era I. Mean density inversions and direct treatment of the seismic information
本研究针对PLATO任务的星震学建模需求,对比两种恒星建模策略,发现平均密度反演结合频率分离比拟合可有效抑制表面效应,所得恒星参数精度满足任务要求,且显著提升参数测定精度。
2023-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Sensitivity of Convection Zone Depth to Stellar Abundances: An Absolute Stellar Abundance Scale from Asteroseismology
对流区的底部是类太阳振荡器的星震频谱中的声学干扰源,使人们能够精确测量该特征的声学深度。我们研究的对流区的深度的质量,恒星丰度,和输入物理的敏感性,特别是,使用的测量的声学深度的CZ作为一个独立的大气,绝对测量恒星金属丰度。我们发现,对于低质量恒星的主序与$0.4 M_{\odot} \le M \le 1.6 M_{\odot}$,声学深度对流区的底部,归一化的声学深度的中心的恒星,$τ_{cz,n}$,是一个强大的函数的质量,并在0.5-1%每0.1 dex水平在[Z/X],因此也是一个敏感的探针的组成。我们估计了恒星模型中的理论不确定性,并表明,结合合理的观测不确定性,我们可以预期测量的金属丰度在0.15 - 0.3 dex的太阳类恒星。我们讨论了这项工作的应用旋转混合,特别是在所观察到的中F星李浸的上下文中,和distguishing不同的重元素的混合物之间。
2011-08-10 astro-ph.SR
Synergies between Asteroseismology and Three-dimensional Simulations of Stellar Turbulence
对流引起的化学元素的湍流混合对恒星的演化有着根本性的影响。目前的标准算法,混合长度理论(MLT),本质上是局部的,必须补充的扩展与可调参数。作为减少这种任意性的一步,我们将两颗开普勒缓慢脉动B星(SPB; $M\sim 3.25 M_\odot$)的星震推断的内部结构与321 D湍流理论的预测进行了比较,这些预测基于分辨率良好的真正湍流三维模拟(Arnett,et al. 2015,Christini,et al. 2016),其中包括MLT中没有的边界物理。我们发现有前途的协议之间的陡峭度和形状的理论预测的组合物分布外的对流区域在3D模拟和asteroseisically约束的组合物配置文件中的最佳1D模型的两个SPBs。讨论了边界层的结构和运动以及波的产生。
2017-01-26 astro-ph.SR
Stellar models with calibrated convection and temperature stratification from 3D hydrodynamics simulations
恒星演化代码在当今的天体物理学中扮演着重要的角色,然而它们在恒星的外层有着共同的简化。我们试图改善这一点,通过使用现实的和高度详细的三维流体动力学模拟恒星对流的结果。我们实现了直接从三维模拟提取的温度分层到两个恒星演化代码,以取代通常使用的简化大气。我们的实现还包含一个非恒定的混合长度参数,它作为恒星表面重力和温度的函数而变化-也来自3D模拟。我们给出了一个详细的说明,我们完全一致的实现,并比较早期的作品,还提供了一个免费的MESA模块。不同质量的低质量恒星的演化进行了研究,我们提出了第一次的标准太阳模型,利用校准的对流和温度分层的3D模拟的asteroseisic分析。我们发现,包含的3D结果有一个几乎微不足道的影响恒星模型的演变和结构-最大的影响是有效温度的变化,为了30 K看到的前主序星和红巨星分支。然而,这项工作提供了第一步,用于生产自洽的进化计算,使用完全纳入三维大气中的飞行插值网格的模拟。
2018-05-31 astro-ph.SR
Asteroseismic inversions for radial differential rotation of Sun-like stars: ensemble fits
径向微分自转是恒星发电机理论和角动量输运的重要参数。我们调查的潜力,同时使用大量的类似的恒星,以限制他们的平均径向微分旋转梯度:我们称之为“合奏拟合”。我们使用一系列的恒星模型沿主序列,每个合成旋转配置文件。旋转曲线是阶跃函数,阶跃为-350 nHz,位于对流区的底部。这些模型被用来计算的旋转分裂的p模式,并模拟其不确定性。然后,我们拟合恒星的集合来推断平均步长。所有的不确定性的推断步长为个别恒星的顺序为1微赫兹。使用15恒星模型在合奏适合,我们表明,平均步长的不确定性降低到小于输入步长,这使我们能够约束的径向差分旋转的符号。我们发现,太阳般的步长(约30 nHz)可以约束的合奏适合成千上万的主序星。通过未来的星震学飞行任务,如PLATO,将有可能观测成功利用系综拟合方法所需的恒星数量。我们展示了潜在的合奏拟合表明,任何系统的F,G和K型恒星之间的平均步长大于100 nHz的差异可以检测到。
2015-12-22 astro-ph.SR
Constructing a one-solar-mass evolutionary sequence using asteroseismic data from \textit{Kepler}
随着美国航天局\textit{Kepler}任务的成功,太阳型恒星的星震学进入了一个大规模调查的新时代,该任务提供了关于赫兹-罗素图上恒星振荡的精确数据。从时间序列光度学中,最容易提取的两个地震参数是大频率分离($Δν$)和最大振荡功率的频率($ν_\mathrm{max}$)。在调查阶段之后,这些数量可用于数百颗太阳型恒星。通过从太阳值缩放,我们使用这两个asteroseismic观测值,以确定第一次的1-M $_\odot$场星的演化序列,而不需要从恒星模型的进一步信息。我们的测定结果与少数可用的光谱结果的比较显示出很好的一致性。我们讨论了在整个主序星演化过程中差分分析的方法的潜力,以及检测非常知名的恒星的双胞胎的可能性。
2011-08-09 astro-ph.SR
The effect of the adiabatic assumption on asteroseismic scaling relations for luminous red giants
本文利用Kepler与Gaia数据研究绝热假设对亮红巨星星震学标度关系的影响,发现该假设可导致半径高估,且误差随半径增大至红巨星支顶端的10%。
2023-09-20 astro-ph.SR
Successful Asteroseismology for a Better Characterization of the Exoplanet HAT-P-7b
众所周知,星震学是一种独特的技术,可以利用脉动恒星的脉动频率研究其内部结构,这本身是非常重要的。当恒星变成行星宿主时,它就获得了额外的价值。在这种情况下,小行星地震研究成果可能是研究行星系的一项非常重要的投入。考虑到这一点,我们使用大的时间跨度的开普勒公共数据获得的恒星系统HAT-P-7,首先执行的脉动星的时间依赖对流(TDC)模型的星震研究。其次,我们根据星震研究对行星性质进行了修正。
2013-01-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic Inhibition of Convection and the Fundamental Properties of Low-Mass Stars. I. Stars with a Radiative Core
磁场被假设为膨胀低质量恒星的半径--定义为小于0.8 $M_\odot$ --在分离的食双星(DEB)。我们调查这个假设,使用最近推出的磁性达特茅斯恒星演化代码。特别是,我们专注于恒星被认为有一个辐射的核心和对流的外壳,详细研究三个单独的DEBs:紫外线PSC,YY宝石,和CU数控。结果表明,稳定的热对流的磁场是一个合理的解释所观察到的模型半径的差异。然而,模型所需的表面磁场强度明显强于从观测到的日冕X射线发射估计。模型预测的表面磁场强度和从X射线观测推断的磁场强度之间的一致性可以通过假设磁场的能量来源于对流来发现。这种方法使得对流传热效率较低,类似于其他研究中使用的减少对流混合长度的方法。预测的金属丰度和磁场强度的上述系统的报告。我们还开发了一个将对流混合长度的减少与以均分值为单位的磁场强度相关的表达式。我们的结果与以前的调查,将磁场解释低质量DEB半径膨胀。最后,我们探讨了如何影响磁场可能会影响质量测定使用asteroseismic数据和暗示的磁场对系外行星的研究。
2013-11-17 astro-ph.SR
Asteroseismic stellar activity relations
在星震学中,对恒星演化状态的一个重要诊断是小的频率分离,它对恒星内部平均分子量的梯度很敏感。因此,用这个量来讨论经典的年龄-活动关系是很有趣的。此外,由于光球磁场往往会抑制声波振荡的振幅,因此必须通过考虑各种活动指标来量化这种影响的重要性。我们提出了一个新的类的年龄活动的关系,连接山。Wilson $S$折射率和平均散射在光变曲线中具有小的频率间隔和振幅的p模振荡。我们使用了贝叶斯推断计算的样本开普勒望远镜观测到的19个类太阳活动恒星的各种经验定律的后验概率。我们证明了山之间存在着明显的相关性。Wilson $S$指数和恒星的相对年龄(由小的频率间隔表示),以及$S$指数和振荡幅度之间的反相关。我们认为,恒星的平均活动水平表现出更强的相关性与小的频率分离比绝对年龄,通常被认为是在文献中。本文发现的唯象规律有可能成为联系恒星演化理论与全球磁场动力学的新的重要诊断。特别是我们认为,之间的关系山。Wilson $S$指数和振荡幅度与磁对流直接数值模拟的结果吻合较好。
2014-10-16 astro-ph.SR
SpaceInn hare-and-hounds exercise: Estimation of stellar properties using space-based asteroseismic data
详细的振荡光谱包括许多太阳型恒星和红巨星的个别频率,已经或即将可用。这些数据可以导致恒星的精确特征。目的:我们的目标是测试和比较从振荡频率和光谱约束获得恒星性质的不同方法,以评估其准确性和误差条的可靠性。研究方法:在SpaceInn网络的背景下,我们进行了一个野兔和猎犬练习,其中一组产生“观察到的”振荡光谱的10个人造太阳型恒星,和不同的群体特征这些恒星使用正向建模或声学故障签名。结果如下:基于正演模拟方法的结果精确到1.5%(半径)、3.9%(质量)、23%(年龄)、1.5%(表面重力)和1.8%(平均密度)。对于两个1 Msun的恒星靶,年龄精度优于10%,满足PLATO 2.0的要求。对流区底部的声学半径、He II电离和Gamma_1峰值的平均精度分别为17%、2.4%和1.9%。毛刺拟合分析似乎受到某些目标的混叠问题的影响。结论:正演建模是最准确的方法,但需要补充模型独立的结果,例如,毛刺分析此外,全局优化算法提供更稳健的误差条。
2016-04-28 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
The Correlation Between Mixing Length and Metallicity on the Giant Branch: Implications for Ages in the Gaia Era
在更新的APOGEE-Kepler目录中,我们有超过3000颗第一次上升的红巨星的星震和光谱数据。考虑到这个样本的大小和准确性,这些数据提供了一个前所未有的测试后主序星模型的准确性。当我们将这些数据与理论预测进行比较时,我们发现金属丰度依赖于温度偏移,其斜率约为100 K/dex。我们发现,这种影响是存在于所有模型网格测试和理论模型中的不确定性,相关的光谱误差,并在asteroseismass规模的变化是不够的,以解释这种影响。如果使用金属丰度依赖的对流混合长度,则恒星模型可以与数据相一致,其中$ Δα_{\rm ML, YREC} \sim 0.2$每dex在金属丰度中,这一趋势与三维恒星对流模拟的预测不一致。如果不考虑这种影响,即使在与太阳金属丰度([Fe/H]= $-$ 0.5)有适度偏差的情况下,来自盖亚数据的红巨星等时线年龄也会偏离2倍之多。
2017-04-04 astro-ph.SR
Pushing the Limit of Asteroseismic Detection for Cool Dwarfs using TESS and Deep Learning
University of Rochester(罗切斯特大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Chicago(芝加哥大学);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);Harvard University(哈佛大学);Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内克研究所);SRON(荷兰空间天文研究所);Université de Moncton(蒙克顿大学)
本文训练卷积自编码器识别TESS光变曲线中的类太阳振荡特征,从候选列表中筛选出24颗潜在类太阳振荡星,扩展了TESS星震学的探测边界。
2026-05-22 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
STAR Institute, Université de Liège(列日大学 STAR 研究所);University of Bologna(博洛尼亚大学);INAF-Astrophysics and Space Science Observatory of Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站)
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
Does the $ν_{\max}$ scaling relation depend on metallicity? Insights from 3D convection simulations
本文通过三维近表面对流模拟研究ν_max标度关系的金属丰度依赖性,发现ν_ac与金属丰度负相关,而ν_max在太阳条件下与金属丰度无相关性,为检验星震标度关系提供了新途径。
2023-12-20 astro-ph.SR
On The Statistical Properties of the Lower Main Sequence
天文学正处于一个全天空调查正在绘制银河系的时代。大量的测光、光谱、星震和天体测量数据使我们能够详细地分析组成恒星的结构。在这里,我们量化了精确的恒星观测在多大程度上揭示了恒星性质的信息,包括未观测到的,甚至无法观测到的性质。我们分析了诊断潜力的经典和asteroseisic观测推断恒星参数,如年龄,质量和半径的太阳类振荡器的演化轨迹较低的主要序列。我们进行秩相关检验,以确定每个可观测量的能力,以探测恒星的结构组成部分,并推断其演化历史。我们还分析了经典的和asteroseismic观测的主要组成部分,突出的冗余度存在于测量的数量,并展示了在何种程度上可以提取的模型参数的信息。我们进行多元回归,使用可观察到的数量在进化模拟网格的组合,并评估每个组合的预测效用,在确定恒星的属性。我们确定的组合是有用的,并提供限制,每种类型的可观测量可以揭示有关恒星的信息。我们调查的准确性,在即将到来的TESS和PLATO任务的目标可以被描述。我们证明,GAIA和PLATO的观测组合将使我们能够通过机器学习来严格限制恒星质量,年龄和半径,以用于银河系和行星研究。
2017-03-29 astro-ph.SR
Asteroseismic determination of the physical characteristics of the planetary system host HR\,8799 ($λ$ Bootis nature and age)
HR\,8799是一颗$λ$牧夫座,$γ$剑鱼座恒星,拥有一个行星系统和一个有两个环的碎片盘。这使得这个系统成为一个非常有趣的研究目标。特别是,这项工作是致力于确定内部金属的这颗恒星,与它的$λ$牧夫座性质,和它的年龄,利用其$γ$剑鱼座型脉动。为此,我们使用了平衡代码CESAM和非绝热脉动代码GraCo。我们应用频率比方法和时间相关对流理论来估计模式识别、Brunt-Vaïsälä频率积分和模式不稳定性,选择满足所有观测约束的可能模式。使用恒星在HR图中的位置,太阳金属丰度模型被丢弃。这一结果与解释$λ$ Bootis性质的最被接受的假设的主要假设之一相矛盾,该假设是来自具有太阳金属丰度的恒星的气体的吸积/扩散。因此,鉴于这些新的结果,需要对这一假设进行修正。包括精确的内部化学混合是必要的。使用星震学约束条件可以非常精确地确定HR 1,8799的物理特征:年龄范围为[1123,1625]和[26,430]百万年,质量范围分别为[1.32,1.33]和[1.44,1.45] $M_{\odot}$,这取决于视角$i$。这个角度的确定和更精确的X射线光度观测可以确定这颗恒星的质量、金属丰度和年龄。特别是,为了正确理解行星系统,需要准确的年龄估计。在我们的研究中,我们发现广泛用于建模系统的年龄是不同的。
2010-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling Kepler Red Giants in Eclipsing Binaries:Calibrating the Mixing Length Parameter with Asteroseismology
恒星模型依赖于许多自由参数。开普勒观测到的食双星的高质量观测为校准演化恒星的模型参数提供了一个很好的机会。我们的研究集中在六个开普勒红巨星的目标是校准的混合长度参数的对流以及模型中的星震表面项。我们介绍了一种新的方法,以提高识别的振荡模式,利用理论频率,以指导模式识别(“峰袋”)阶段的数据分析。我们的研究结果表明,对流混合长度参数(α)是约14%的红巨星比太阳,在最近的结果从建模的APOGEE星。我们发现,asteroseismic表面项(即观测和预测模式之间的频率偏移)与恒星参数(Teff,log g)和混合长度参数相关。这种频率偏移通常随着巨星的演化而减小。已被用来描述表面项校正的逆项和三次项的两个系数a_1和a_3被发现线性相关。表面项的影响也出现在p-g混合模中,然而,已建立的校正方法无法正确校正晚期演化恒星中的g主导模。
2017-12-05 astro-ph.SR
Asteroseismic Signatures of Core Magnetism and Rotation in Hundreds of Low-Luminosity Red Giants
本文通过自动化功率谱拟合方法,首次对302颗低光度红巨星的核心磁场与自转扰动进行大规模联合约束,发现核心自转速率呈双峰分布,并在23颗恒星中探测到显著磁场分裂,且43%的磁场探测恒星未表现出强烈频率不对称性。
2024-09-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
The photometric variability of massive stars due to gravity waves excited by core convection
本研究通过首次3D模拟大质量恒星核心至表面的对流,预测了核心对流激发的引力波引起的光度变化,发现其幅度和频率均低于观测到的红噪声,推断红噪声由其他过程产生。
2023-06-13 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Coupling 1D stellar evolution with 3D-hydrodynamical simulations on-the-fly III: stellar evolution at different metallicities
本文将一维恒星演化与三维对流模拟的实时耦合方法从太阳金属丰度扩展到贫金属和富金属FGK型恒星,证明基本恒星参数对混合长参数不敏感,并成功通过食双星和星震学数据验证,显著降低了恒星建模不确定性。
2025-06-05 astro-ph.SR
Discovery of a 1.6-year Magnetic Activity Cycle in the Exoplanet Host Star iota Horologii
威尔逊山Ca HK巡天揭示了大量太阳型恒星样本的磁活动变化,时间尺度从2.5年到25年不等。这种广泛的循环周期被认为反映了不同质量和年龄的恒星在旋转特性和表面对流区深度上的差异。在2007年,我们发起了一个长期的监测活动的Ca II H和K的排放量的57个南太阳型恒星的样本,以测量其磁活动周期和他们的旋转性能,如果可能的话。我们报告发现了一个1.6年的磁活动周期在系外行星的主恒星iota Horolosium,我们得到的旋转周期的估计是一致的毕宿星成员。这是迄今为止测量到的太阳型恒星最短的活动周期,可能与最近在太阳和HD 49933中发现的短时间尺度的磁场变化有关。今后的小行星地震观测可以与2006年在磁场最小值附近获得的观测进行比较,以寻找周期引起的振荡频率变化。如果这样短的活动周期在F星中很常见,那么NASA的开普勒任务应该在许多长期的星震目标中观察它们的影响。
2010-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measurement of acoustic glitches in solar-type stars from oscillation frequencies observed by Kepler
对于开普勒观测到的最佳和最明亮的太阳型星震目标,频率精度足以确定表面对流层和氦电离区的声学深度。恒星声腔内部的这种尖锐特征,我们称之为声学毛刺,在具有相同球谐度的振荡模式序列中,与频率的均匀间隔产生微小的振荡偏差。我们使用这些振荡信号,以确定在开普勒任务观察到的19个太阳型恒星的这些功能的声学位置。四个独立的研究小组利用振荡频率本身,频率的第二差异和小和大分离的比率来定位对流区和第二氦电离区的底部。尽管分析方法显著不同,但除少数病例外,这四组的结果之间存在良好的一致性。这些结果也相当好地同意在代表性的恒星模型中这些层的位置。这些结果坚定地确立了在星震数据中振荡信号的存在,以及确定恒星内部声学故障位置的几种技术的可行性。
2013-12-17 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
3D hydrodynamic simulations of massive main-sequence stars II. Convective excitation and spectra of internal gravity waves
本文通过25倍太阳质量恒星的PPMStar高分辨率三维流体动力学模拟,研究核心对流随机激发的内部重力波及其频谱特性,发现半球积分功率谱与观测定性一致,验证了该模拟方法连接星震观测与对流结构的潜力。
2024-04-29 astro-ph.SR
Asteroseismic modelling of main-sequence solar-like stars and Kepler exoplanet host stars with the FICO procedure I. Catalogue of fundamental stellar properties
Uppsala University(乌普萨拉大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞吉-蓬图瓦兹大学,法国国家科学研究中心);STAR Institute, Université de Liège(列日大学天体物理、恒星和系外行星研究所);Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP(波尔图大学空间科学与天体物理研究所)
本文利用FICO过程对95颗主序太阳型恒星和开普勒系外行星宿主星进行详细振荡建模,验证了其在高精度恒星参数推断中的有效性,揭示了表面无关方法在高质量恒星建模中的优势。
2026-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterising the observational properties of δ Sct stars in the era of space photometry from the Kepler mission
δ Sct星是一组不同的中等质量脉动星,位于赫罗图中经典不稳定带的主序星上或附近。这些恒星中有许多是混合恒星,它们同时以压力和重力模式脉动,探测恒星内部不同深度的物理现象。利用开普勒空间望远镜观测到的两个大的δ Sct星群,研究了开普勒任务数据固有的仪器偏差和这些恒星的统计特性。这项工作的一个重要重点是分析脉动和恒星参数之间的关系,以及它们在经典不稳定带内的分布。研究发现,在经典不稳定边界的理论预测之外,存在着不可忽略的一部分主序星,这表明在Hertzsprung-Russell图中,需要一个依赖于质量的混合长度参数来同时解释δ Sct星的低径向阶和高径向阶压力模.此外,搜索的振幅谱的这些恒星,特别是连续的径向顺序的压力模式之间的频率差。在这项工作中,它被证明,一个基于集合的方法,使用空间测光从开普勒任务不仅是合理的δ Sct星,但它是一个有价值的方法,以确定最有前途的恒星模式识别和asteroseismic建模。研究δ Sct恒星的全部科学潜力尚未实现。本文中讨论的合奏代表了一个高质量的数据集,为未来的研究旋转和角动量输运内A和F星使用asteroseismology。
2018-02-15 astro-ph.SR
Precision Stellar Astrophysics in the Kepler Era
对恒星的基本性质(如温度、半径、质量和年龄)和内部过程(如对流和角动量输运)的研究对天体物理学的各种主题都有影响,从星系的演化到理解系外行星。在这篇文章中,我将回顾两个关键的观测方法的基本原理,约束单场星的基本和内部属性:研究恒星振荡(asteroseismology)和光学长基线干涉测量。我将重点介绍最近在星震学方面的突破性发现,如红巨星核心自转速率的测量和系外行星系统的特征描述。我将进一步评论干涉测量的可靠性,作为一种工具来校准间接方法来估计基本属性,并提出一个新的角直径测量的系外行星的主恒星HD219134,这表明,直径的恒星是相对较好的解决(~> 1质量的K波段)是一致的不同仪器。最后,我将讨论星震学和干涉测量之间的协同作用,以测试星震标度关系,并简要展望K2,TESS和盖亚等天基任务的预期影响。
2016-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Photometric detection of internal gravity waves in upper main-sequence stars. IV. Comparable stochastic low-frequency variability in SMC, LMC, and Galactic massive stars
本文利用TESS光变曲线和高斯过程回归,比较了银河系、LMC和SMC大质量恒星的随机低频变率,发现其性质在不同金属丰度下一致,并支持从年轻星的核激发内部重力波向演化星的次表层对流主导机制转变。
2024-11-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Not All Stars Are the Sun: Empirical Calibration of the Mixing Length for Metal-Poor Stars Using One-dimensional Stellar Evolution Models
理论恒星演化模型的构建和定制的最知名的,观测得出的贫金属([Fe/H] $\sim-2.3$)代表一系列的演化阶段的恒星的特征:亚巨星HD 140283,球状星团M92,和四个单一的,主序星与确定的恒星松弛:HIP 46120,HIP 54639,HIP 106924,和WOLF 1137。结果发现,使用太阳校准值的混合长度参数$α_{\text{MLT}}$在这些对象的模型是无效的,在再现其观察到的属性。经验校准值的$α_{\text{MLT}}$为每个对象,占模型中采用的输入物理的不确定性。有人主张,为了使恒星演化模型在小行星地震观测时代保持保真度,有必要实施自适应混合长度。
2018-03-20 astro-ph.SR
Investigating the Metallicity-Mixing Length Relation
恒星模型通常使用混合长度近似作为一种以简化方式实现对流的方法。虽然传统的混合长度参数值,$α$,使用的是太阳校准值,许多研究表明,其他值的$α$需要正确的模型恒星。混合长度参数值的不确定性是恒星模型和等时线误差的主要来源。使用星震数据,我们确定的混合长度参数的值,需要适当地模拟一组约450颗恒星的$\log g$,$T_{\mathrm{eff}}$,和$\mathrm{[Fe/H]}$。然后研究了所需的$α$值与恒星性质之间的关系。对于Eddington大气,无扩散模式,我们发现$α$的值可以用一个线性模式近似,其形式为$α/α_{\odot}=5.426 -0.101 \log (g) -1.071 \log (T_{\mathrm{eff}}) + 0.437 (\mathrm{[Fe/H]})$。这个过程是重复使用各种模型物理,以及与以前的研究和3D对流模拟的结果。
2018-03-15 astro-ph.SR
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
Asteroseismology of the heartbeat star KIC 5006817
本文总结了ERASMUS+ GATE 2020年夏季空间卫星数据学校的项目工作。目的是对KIC 5006817进行全球性的星震分析,并利用高质量的最新空间飞行任务数据量化其恒星特性。我们采用孔径测光法分析了开普勒太空望远镜和凌日系外行星巡天卫星(TESS)的观测数据。利用lightkurve Python软件包,我们推导了星震参数,并利用标度关系计算了恒星参数。我们对KIC 5006817的分析证实了它是一个心跳双星。丰富振荡频谱便于估计在145.50 $\pm$ ± 0.50 $μ$ Hz处的功率过剩($ν_{\rm max}$)和在11.63 $\pm$ ± 0.10 $μ$ Hz处的大频率分离($Δν$)。我们的结果显示,它的主要成分是一颗低光度红巨星分支星,质量、半径、表面重力和光度分别为1.53 $\pm$ 0.07 M $_\odot$、5.91 $\pm$ 0.12 R $_\odot$、3.08 $\pm$ 0.01 dex和19.66 $\pm$ 0.73 L $_\odot$。该系统的轨道周期为94.83 $\pm$ 0.05 d。
2020-11-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Isochrone fitting in the Gaia era
上下文目前,银河系的探索正因一系列新数据而发生革命性的变化:盖亚提供了恒星距离和运动学的测量数据;越来越多的光谱测量提供了恒星大气参数和元素丰度的数值;开普勒和K2飞行任务提供了越来越多恒星的星震信息。目的。在这项工作中,我们的目标是确定恒星的距离和年龄使用盖亚和分光光度数据在一个一致的方式。我们用盖亚任务结束和TGAS视差精度估计年龄和距离的精度。方法.为此,我们将视差和消光数据纳入统一工具中使用的等时线拟合方法,以估计距离,年龄和质量(UniDAM)。我们准备了数据集,使我们能够研究在等时线拟合中包含TGAS和盖亚任务结束视差精度的距离和年龄估计的改进。结果在等时线拟合中使用TGAS弛豫,与仅基于分光光度数据的结果相比,我们能够减少TGAS恒星距离1千秒差距的距离和年龄估计的不确定性超过三分之一。在等时线拟合中使用盖亚任务结束时的不确定性,我们将能够进一步将距离不确定性降低约20倍,将距离太阳10 kpc的恒星的年龄不确定性降低2倍。结论.我们证明,我们将能够提高我们的距离估计约三分之一的恒星在光谱调查,并减少日志(年龄)的不确定性约为两个因素超过80%的恒星相比,没有视差先验使用盖亚任务结束的视差一致的等时线拟合分光光度法获得的不确定性。
2018-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Classical Cases of Non-solar Mixing Length in Low Mass Stars
Dartmouth College(达特茅斯学院)
本研究利用经典几何半径和可变混合长度参数的MIST等时线,在分离食双星和干涉测量恒星中测量混合长度,发现非太阳混合长度证据,并质疑低质量恒星中普遍校准的存在性。
2026-09-15 astro-ph.SR
TESS Asteroseismology of the known red-giant host stars HD 212771 and HD 203949
本研究利用TESS数据首次在已知系外行星红巨星宿主HD 212771和HD 203949中探测到类太阳振荡,通过网格建模估算恒星参数,修正了HD 203949的质量并分析其行星轨道演化,还对比了TESS与K2的星震学性能。
2019-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Core overshoot constrained by the absence of a solar convective core and some solar-like stars
对流核过冲混合是恒星演化中一个重要的不确定性。由于数值模拟和湍流对流模型预测径向均方根湍流速度呈指数下降,因此超调混合的流行处理方法是应用扩散系数呈指数下降的扩散过程。研究扩散系数的参数是很重要的,因为它们决定了过冲区的混合效率。本文利用日震推论和太阳8B中微子流观测,研究了太阳模型中核心过冲混合对核心性质的影响,并对过冲模型的参数进行了约束。对于太阳质量的恒星,核心过冲混合有助于延长在ZAMS开发的对流核心的寿命。如果混合的强度足够高,太阳模型中的对流核心可以存活到现在的太阳年龄,导致与日震推断相比,声速和密度分布的偏差很大。8B中微子流也有利于辐射太阳核。这些提供了对流过冲混合的指数扩散模型的参数的约束。对13颗1.0 < M < 1.5的开普勒低质量恒星进行的有限的星震调查显示,过冲参数的范围与质量有关。详细分析了不同元素的超调混合过程。研究发现,对于不同核平衡时标的元素,指数扩散超调模型导致不同的有效超调混合长度。
2022-03-16 astro-ph.SR