The Second Stellar Spectrum: Rotating hot massive star linear spectropolarimetry with the Ohman Effect
本研究利用平面平行模型探索奥曼效应,揭示旋转热大质量恒星谱线中的三峰线性偏振图案,并强调远紫外波段观测前景,为未来天基偏振测量提供依据。
2025-08-05 astro-ph.SR
Stellar Physics with High-Resolution UV Spectropolarimetry
目前恒星物理学中的热点问题,无论是热恒星还是冷恒星,都与它们的磁性有关。在热恒星中,化石来源的稳定磁场影响其恒星结构和星周环境,可能在恒星演化中发挥重要作用。然而,这一作用是复杂的,因此迄今为止人们对其了解甚少。它需要用高分辨率的紫外分光偏振测量来量化。在冷恒星中,紫外线分光偏振法将提供对非常动态的高层恒星大气的结构和磁场的了解,为在磁场加热高层大气、发射恒星风以及更一般地说在冷恒星整个演化过程中与其环境(星周盘、行星)的相互作用方面取得新进展提供关键数据。建议在各种规模和范围的飞行任务中使用紫外分光偏振法,从15米望远镜LUVOIR上的POLLUX到专门用于紫外分光偏振法的Arago M型飞行任务。
2019-08-05 astro-ph.IM astro-ph.SR
Ultraviolet Spectropolarimetry With Polstar: Using Polstar to test Magnetospheric Mass-loss Quenching
Polstar是美国航天局拟议的MIDEX空间望远镜,它将提供远紫外线高分辨率、同时全斯托克斯分光偏振测量,以及近紫外线低分辨率线性偏振测量。该天文台提供了前所未有的能力,可以获得关于热星磁层的磁性和等离子体特性的独特信息。我们描述了一个观测计划,利用已知的人口的磁热恒星来测试的基本假设,磁层应采取行动,迅速流失角动量,从而旋转的明星下来,同时减少净质量损失率。这两种效应预计将导致磁性恒星与非磁性恒星演化的巨大差异。
2022-07-26 astro-ph.IM astro-ph.SR
Seismology of an Ensemble of ZZ Ceti Stars
我们结合所有的热,短周期的鲸鱼座ZZ星的可靠测量的本征周期到一个图,并表明它具有预期的功能,从进化和脉动理论。为了与理论进行更详细的比较,我们集中在一个16颗恒星的子集上,这些恒星的旋转分裂或其他证据提供了模的球谐指数(l)的线索。在这个恒星子集中,怀疑的l=1周期形成了一种连续的径向泛音模式,使我们能够使用已发表的理论模型网格进行合奏地震学。我们发现,最佳匹配的模型具有氢层质量最符合从核燃烧计算的正则厚极限。我们还发现,从光谱拟合的质量和温度的演化模型不能正确地再现在这些恒星的k=1至4的模式群的周期,并推测,在模型中的氦层的质量太大。
2016-11-08 astro-ph.SR
Spectroscopy and Linear Spectropolarimetry of the early Herbig Be Stars PDS 27 and PDS 37
经过充分研究的早期型前主序星的数量非常有限,从观测的角度阻碍了对大质量恒星形成的研究。在这里,我们提出的VLT/FORS 2分光偏振和VLT/X-射手光谱观测的两个最近公认的候选赫比格恒星,PDS 27和PDS 37的结果。通过谱线分析和光度测量,我们发现这两个天体都是热的,其温度为17500 $\pm$ 3500~K,半径为17.0 $\pm$ 4.0和25.8 $\pm$ 5.0~ ${\rm R}_\odot$,质量为15.3 PDS 27和PDS 37的$_{\odot}$分别为21.1(+5.4,-4.4)和21.1(+11.0,-5.3)~M $_{\odot}$。这表明这两个天体在演化过程中非常年轻,可能会成为O型恒星。它们的年轻是由于它们的高增长率,即$10^{-3}$/年。在两个物体中检测到H $α$的吸收分量上的线性偏振的变化。这种变化表明,在几个恒星半径的尺度上,靠近恒星的星周环境具有扁平的结构,我们将其确定为内部吸积盘。在这两个天体的许多线条上都可以看到强烈的变化,这进一步表明了活跃的星周环境。
2015-07-22 astro-ph.SR
UVMag: stellar formation, evolution, structure and environment with space UV and visible spectropolarimetry
通过测量恒星风和可能的磁层,可以获得对所有类型恒星的形成、结构、演化和环境的重要见解。然而,到目前为止,这几乎没有做到,主要是因为缺乏长期可用的紫外线仪器。为了实现这一目标,我们设计了UVMag,这是一个M尺寸的太空任务,配备了在紫外和可见光谱范围内工作的高分辨率分光偏振计。紫外域在恒星物理学中至关重要,因为它含有非常丰富的原子和分子谱线,并且包含了大部分热恒星的通量。此外,同时覆盖紫外和可见光谱域将使我们能够同时研究恒星及其环境。如果光谱仪增加偏振测量的能力,那么它提取恒星磁层、风、盘和磁场信息的能力将增加10倍。科学目标,可以达到与UVMag的例子提出了前主序星,主序星和演化的恒星。他们将通过解决许多令人兴奋和重要的问题,为恒星物理学带来新的曙光。UVMag目前正在进行一项研究和技术研究,并将在即将举行的欧空局M型飞行任务呼吁中提出。这种分光偏振仪也可以安装在大型紫外线和可见光观测站(如美国航天局的LUVOIR项目)的一套仪器内。
2014-07-10 astro-ph.SR
Ultraviolet Spectropolarimetric Diagnostics of Hot Star Magnetospheres
目前正在筹备用于紫外线分光偏振测定法的若干空间飞行任务和仪器,如拟议的美国航天局MIDEX Polstar项目、拟议的欧空局M飞行任务Arago和未来类似LUVOIR的美国航天局旗舰飞行任务中的Pollux仪器。在Polstar的框架中,我们研究了这些天文台将提供的能力,以获得有关热恒星磁层的磁和等离子体特性的信息,帮助我们测试磁层应迅速消耗角动量的基本假设,从而使恒星旋转下来,同时降低净质量损失率。这两种效应预计将导致磁性恒星与非磁性恒星演化的巨大差异。
2022-06-26 astro-ph.SR
Ultraviolet Spectropolarimetry: on the origin of rapidly rotating B stars
紫外光谱学和分光偏振法是理解大质量恒星某些方面的关键,这些方面在很大程度上是光学或更长波长观测无法达到的。这对于快速旋转的Be和Bn星尤其如此,这是由于它们的高温、几何不对称性、双星特性和演化历史。紫外分光偏振观测对光球快速旋转的结果(即扁率、温度和表面重力梯度)极为敏感。我们的偏振辐射传输模型预测,覆盖120 - 300 nm的低分辨率紫外分光偏振法的快速旋转器的倾斜角可以确定在5度内,和旋转率在1%以内。Be/n星快速自转的起源可以用单星或双星演化来解释,但它们的相对重要性在很大程度上是未知的。一些Be星有热的次发光(sdO)伴星,在早期阶段将它们的包层(以及质量和角动量)转移到现在的快速旋转体。通过光谱建模的范围广泛的模拟Be/n+sdO配置,我们证明,高分辨率高信噪比紫外光谱可以检测到sdO星,即使在$\sim$ 1,000倍,在紫外线比它的Be/n星同伴。这种程度的灵敏度是需要更充分地探索Be/n+sdO双星的参数空间,到目前为止,这已被限制在十几个系统相对明亮的sdO星。我们建议,紫外光谱偏振调查的Be/n星是了解这个人口的下一步。这样的数据集,当与人口合成模型相结合时,可以确定这些恒星可能经历的进化途径的相对重要性,这对于理解它们未来的进化和命运也至关重要。
2022-12-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Ultraviolet Spectropolarimetry with Polstar: Clumping and Mass-loss Rate Corrections
最大质量的恒星被认为在主序星和蓝超巨星阶段的稳定风中损失了相当大一部分质量。这反过来又为它们的进一步演化和最终的超新星奠定了基础,并对ISM的膨胀和化学浓缩产生了影响。了解这些过程需要对最明亮恒星的质量损失率进行精确的观测约束,这也可以用来测试恒星风产生的理论。在过去,质量损失率的特征在于通过碰撞发射过程,如H $α$和自由的无线电发射,但这些所谓的“密度平方”的诊断需要校正的存在下,广泛的结块。最近的观测和理论证据表明,在热星风中,这种聚集的可能性普遍很高,但量化其影响需要更深入地了解辐射驱动风的复杂动力学。此外,由表面各向异性引起并在风中传播的大尺度结构会通过引入进一步的密度增强而使图像进一步复杂化,从而影响质量损失诊断。需要具有高分辨率和高信噪比的UV共振线的时间序列光谱学来更好地理解这种复杂的动力学,并帮助校正质量损失率的“密度平方”诊断。拟议中的Polstar任务通过实时跟踪风中平流结构的连续观测,在36个信噪比高于著名的IUE MEGA活动一个数量级的明亮目标上,轻松地提供了20 km/s $^{-1}$声速尺度下的必要分辨率。
2021-12-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Pulsating red giant stars in eccentric binary systems discovered from Kepler space-based photometry
美国宇航局开普勒太空望远镜获得的无与伦比的光度数据使人们对红巨星和双星有了更好的了解。地震学使我们能够限制红巨星的性质。除了食双星外,开普勒还探测到了偏心非食双星,表现出椭球调制。我们的目的是研究包含红巨星的偏心双星系统的性质,并推导出主巨星部分的参数。我们应用星震技术来确定每个系统的主要组成部分的质量和半径。对于选定的目标,应用光和径向速度曲线建模技术来提取系统的参数。研究了恒星对双星系统的影响。本文对偏心双星系统中的18颗脉动红巨星进行了星震分析。这些系统的轨道周期从20天到440天不等。从径向速度测量,我们发现偏心率之间的e=0.2至0.76。作为一个案例研究,我们提出了KIC5006817的详细分析。从地震学,我们约束的旋转周期的信封至少为165天,大约两倍的轨道周期。恒星核心的旋转速度是表面的13倍。根据光谱和径向速度,我们预计多普勒波束信号在光变曲线上的最大振幅为300ppm。通过二元建模,我们确定第二组分的质量为0.29 $\pm$ 0.03\,$M_\odot$。对于KIC 5006817,我们排除了红巨星与轨道的伪同步旋转。地震学和光变曲线模拟结果的比较表明,在2 $σ$水平上,旋转轴和轨道轴可能对齐。红巨星偏心系统可能是激变变星和热亚矮星B星的祖先。
2013-12-16 astro-ph.SR
NGC 6611 601: A hot pre-main sequence spectroscopic binary containing a centrifugal magnetosphere host star
W 601(NGC 6611 601)是少数已知的赫比格Ae/Be磁性恒星之一。我们报告的高分辨率光谱偏振分析的大数据集的分析。这颗恒星是一颗以前没有报道过的光谱联星,由两颗质量比为1.8的B2恒星组成,质量分别为12 M $_\odot$和6.2 $M_\odot$,在一个偏心的110天轨道上。磁场属于次级磁场,W 601 B. H $α$的辐射与W 601 B的离心磁层的起源一致;因此,这颗恒星不是一颗经典的赫比格Be星,因为它的辐射不是在吸积盘中形成的。然而,通过光谱分析确定的低$\log{g} = 3.8$值,以及该恒星在年轻的NGC 6611星团中的成员资格,与它在前主序星上最一致。由H $α$线和纵向磁场$\langle B_z \rangle$的变化性推断出自转周期为1.13 d。斯托克斯$V$和$\langle B_z \rangle$的建模表明表面偶极磁场$B_{\rm d}$在6和$11$ kG之间。W 601 B有着强烈的辐射、快速的自转和强烈的表面磁场,它很可能是H $α$ -明亮的磁性B型星如$σ$ Ori E的前身。相比之下,主星是一颗明显无磁性的($B_{\rm d} < 300$ G)前主序星早期B型星。根据磁制动的预期,非磁性主星显然比磁性恒星旋转得更快。
2021-03-17 astro-ph.SR
Early science with SPIRou: near-infrared radial velocity and spectropolarimetry of the planet-hosting star HD 189733
SPIRou是最近安装在夏威夷Maunakea的加拿大-法国-夏威夷望远镜上的最新分光偏振计和高精度速度计。它工作在近红外,同时以高光谱分辨率覆盖0.98-2.35 μm区域。SPIRou是优化的系外行星搜索和表征的径向速度技术,并在恒星线和随后的磁场研究的偏振测量。凌日热木星HD 189733 b的宿主在早期的科学运行中被观测到。我们提出了第一个近红外光谱偏振观测的行星托管恒星以及恒星径向速度测量的SPIRou整个行星轨道和两个过境序列。对行星轨道和Rossiter-McLaughlin异常进行了研究和模拟。的轨道参数和结晶度都是兼容的光学中发现的值。在这些条件下,所获得的径向速度精度与K2星的光子噪声估计的大约两倍兼容。轨道周围的额外散射约为8米/秒,与以前的结果一致,表明活动引起的散射是主导因素。我们分析了偏振信号,塞曼展宽,色球活动示踪剂,如1083 nm氦和1282 nm Pa \b{eta}线调查恒星活动。根据FeI谱线的塞曼展宽对平均无符号磁通量的初步估计给出了290 ± 58 G的磁通量,大尺度纵向场显示出几个高斯的典型值。这些观测结果说明了SPIRou在系外行星特征描述以及磁性和恒星活动研究方面的潜力。
2020-08-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Asteroseismology and Spectropolarimetry of the Exoplanet Host Star $λ$ Serpentis
本研究针对系外行星宿主恒星$λ$ Ser,结合TESS星震观测、分光偏振数据等多波段观测,表征系统属性并约束演化路径,发现年龄不确定性限制属性解释,其角动量损失率高于同罗斯比数恒星,未来星震观测可提升年龄精度。
2023-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
MOBSTER -- V: Discovery of a magnetic companion star to the magnetic $β$ Cep pulsator HD 156424
HD 156424(B2 V)是一颗很少被研究的磁热星,位于天蝎座OB 4星协,先前被发现显示出高频径向速度(RV)变化和磁层H $α$辐射。我们分析了TESS光变曲线,发现它是一个具有11个可探测频率的$β$振荡器,其中4个是独立的$p$模。最强的频率也可以从地面高分辨率光谱仪的RV中检测到。RV也显示出长期的变化,暗示轨道运动的周期为$\sim$年;从TESS和RV数据集确定的频率的显着差异与轨道运动的光时间效应一致。仔细检查恒星的光谱,发现它有一颗光谱伴星,但由于它的RV不是可变的,所以它不能对轨道运动负责,因此我们推断该系统是一个分层的三重星系,还有一颗迄今未被发现的第三颗恒星。对ESPaDONS和HARPSpol光谱偏振仪的LSD剖面的重新分析揭示了伴星中令人惊讶的强磁场的存在,与主星的$\langle B_z \rangle \sim -0.8$ kG相比,$\langle B_z \rangle$约为$+1.5$ kG。HD 156424是第二颗有两颗磁星的热双星。我们无法确定HD 156424 A的自转周期。磁层H $α$辐射似乎起源于HD 156424 B附近。使用H $α$,以及其他可变的光谱线,我们确定的周期约为0.52 d,使HD 156424 B的最快速旋转的磁热星之一。
2020-10-08 astro-ph.SR
Analyzing Stellar and Interstellar Contributions to Polarization: Modeling Approaches for Hot Stars
本研究针对星际偏振干扰恒星固有偏振解读的问题,综述了大质量恒星中区分两类偏振信号的方法,结合多种物理场景分析了ISP的波段特性,为新型紫外分光偏振测量项目提供参考。
2025-05-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
A search for magnetic $δ$ Scuti stars in Kepler hybrid candidates
本研究利用光谱偏振测量法在 Kepler 混合候选星中搜寻磁场,未发现磁场,但为较热恒星提供了化石场的可靠上限,表明 δ Sct 星磁场通常弱于一般 OBA 星。
2023-09-12 astro-ph.SR