Hot Jupiter engulfment by a red giant in 3D hydrodynamics
本文通过三维全局流体动力学模拟1倍太阳质量早期红巨星吞噬热木星的过程,揭示行星烧蚀、瓦解、锂增丰、恒星自转加速及潜在光学暂现机制。
2025-01-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
On Lithium-Rich Red Giants. I. Engulfment of Sub-Stellar Companions
一小部分红巨星富含锂,这与恒星演化理论的预期相矛盾。对这些非典型巨星的一个可能的解释是富锂行星或棕矮星被恒星吞没。在这项工作中,我们模拟了典型红巨星中锂丰度的演化,包括亚恒星质量伴星的吸积。我们考虑了广泛的恒星和同伴的质量,锂丰度,恒星金属丰度,和行星轨道周期。根据我们的计算,质量低于15 MJ的伙伴溶解在对流包层中,可以诱导Li富集的区域,额外的混合不起作用。我们的模型表明,亚恒星伴星的吸积可以解释丰度高达A(Li)~2.2,设置了上限,富锂巨星形成这种机制。丰度较高的巨人需要另一种机制来解释。对于合理的行星分布,我们预测了经历行星吞没的低质量巨行星的Li丰度分布,发现其中1%到3%应该具有A(Li)>1.5。我们表明,根据恒星质量范围,这种传统的富锂巨星的定义是误导性的,因为孤立的大质量恒星将被认为是异常的,而吞噬同伴的巨星将被搁置一边,标记为正常。我们探讨了伴星吞没的可探测性,发现质量大于~7 M_J的行星产生明显的信号,起源于Li-dip和低光度红巨星的恒星的后代是这一通道的理想测试。
2016-07-20 astro-ph.SR
Hydrodynamics and survivability during post-main-sequence planetary engulfment
本文通过三维流体动力学模拟研究了巨星吞噬次恒星天体(SBs)的过程,测量阻力系数并积分其轨迹,发现吞噬可短暂提升恒星光度达数个数量级,且在红巨星分支顶端较小SB即可抛射恒星包层。
2023-02-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
On Lithium-Rich Red Giants. II. Engulfment on the Giant Branch of Trumpler 20
盖亚-ESO调查最近报告了一个大样本的锂(Li)丰度测定丰富的疏散星团Trumpler 20中的演化恒星。他们认为,几乎所有的恒星都经历了主序后混合,而Li只在两个物体中保留。我们提出了另一种解释,其中Li在绝大多数星团恒星中是正常的,在这两种情况下是异常高的。我们证明,在红巨星的Li上限可以解释与主序列耗尽和标准的疏浚相结合,他们是接近的检测水平,在其他系统的类似年龄。在我们的框架中,这两颗巨星都是非常富锂的,我们认为这两颗巨星都可能是由16(+6-10)M_J的亚恒星质量伴星的吞没产生的。这意味着在这个系统中,大约5%的1.8太阳质量的恒星,以及其他地方,应该有高质量的亚恒星质量伴星,这些伴星可能在它们生命的某个时刻被吞没。我们讨论未来的测试,可以证实或反驳这种情况。
2016-12-01 astro-ph.SR
Lithium Enrichment Signatures of Planetary Engulfment Events in Evolved Stars
长期以来,行星吞没事件被认为是锂(Li)富集机制,有助于富锂巨星(A(Li)>= 1.5 dex)的形成。利用MESA恒星模型和GALAH测量获得的A(Li)丰度测量结果,我们计算了热木星(HJ)吞没产生的表面Li富集特征的强度和可观测性。我们考虑太阳金属丰度恒星的质量范围为1-2 $\mathrm{M_\odot}$和锂提供的HJ为1.0 $\mathrm{M_J}$。我们探讨吞没事件发生在附近的主序列关闭(MSTO)和出轨道分离的0.1 AU。我们将我们的结果映射到Hertzsprung-Russell图上,揭示了锂富集的统计学意义和生存时间。我们确定的参数空间的群众和演化阶段的吞没的HJ可以导致锂富集签名在$5σ$置信水平和陨石丰度强度。在MSTO附近的1.4 $\mathrm{M_\odot}$的宿主星中发现了最引人注目的吞噬衍生锂富集的强度和生存时间。我们的计算表明,行星吞没不是一个可行的浓缩途径的恒星已经超越了亚巨星分支。对于这些来源,观察到的Li增强可能是由其他机制产生的,例如Cameron-Fowler过程或渐近巨星分支(AGB)伴星的吸积。我们的结果不考虑二阶效应,如额外的混合过程,这可能会进一步稀释锂富集签名。
2021-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A close-in giant planet escapes engulfment by its star
本文发现巨行星8 Ursae Minoris b绕核心氦燃烧红巨星运行且未被吞噬,提出其可能通过恒星并合改变宿主演化或作为第二代行星形成,证明非标准恒星演化可延长晚期行星系统存活。
2023-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
BD+48 740 - Li overabundant giant star with a planet. A case of recent engulfment?
我们发现了一个独特的天体BD+48740,它是一个锂过剩的巨星,A(Li)=2.33 +/- 0.04(其中A(Li)= log(n_Li/n_H)+12),其径向速度(RV)变化与高偏心率(e = 0.67 +/-0.17)中的1.6M_J伴星一致,a=1.89 AU(P=771 d),轨道。这颗行星的高离心率在围绕演化恒星运行的行星系统中并不常见,巨恒星中的高锂丰度也是如此。恒星吞噬了该系统中一颗原本在较近轨道上的假定的第二颗行星,这可能允许对这两个特殊事实进行单一解释。如果这颗候选行星被未来的RV观测所证实,它可能代表了多行星系统可能受到恒星演化影响的第一个例子。
2012-06-21 astro-ph.SR
The Orbital Evolution of Gas Giant Planets around Giant Stars
最近的调查显示,在演化的恒星周围缺乏质量超过1.2 Msun的近距离行星。这样的行星在太阳质量的恒星周围很常见。我们已经计算了行星围绕具有一系列初始质量的恒星的轨道演化,并展示了行星轨道如何受到恒星演化的影响,一直到红巨星分支(RGB)的尖端。我们发现,潮汐相互作用可以导致近距离行星被演化的恒星吞没。对于质量较大的行星和质量较小的恒星,吞噬的效率更高。这些结果可以解释所观察到的半长轴分布的行星周围的演化恒星质量大于1.5 Msun。我们的研究结果还表明,大质量行星可能会更有效地围绕中等质量恒星形成。
2009-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Alternative Formation Scenario for Uranium-rich Giants: Engulfing a Earth-like Planet
针对九颗起源不明的富铀r过程巨星,本文提出红巨星吞噬类地行星的吸积情景,模型可解释观测铀丰度且基本不改变恒星结构与演化。
2023-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spinning up the Surface: Evidence for Planetary Engulfment or Unexpected Angular Momentum Transport?
在本文中,我们报告了一个低质量低光度巨星的非单调径向旋转轮廓的潜在检测。对于大多数低质量和中等质量的恒星,主序星的自转似乎接近于刚性。当这些恒星演化成巨星时,核心收缩,包层膨胀,这应该表明一个径向旋转的轮廓,核心快速,包层和表面缓慢。然而,KIC 9267654的表面自转速率似乎比它的体包层自转速率快,这与简单的角动量守恒论证相矛盾。我们改进了光谱表面约束,表明脉动频率与先前公布的核心和信封旋转速率是一致的,并证明恒星没有表现出很强的化学特性。我们讨论的证据反对任何潮汐相互作用的恒星伴侣。最后,我们讨论了这种不寻常的旋转配置文件的可能起源,包括一个巨大的行星或不寻常的角动量运输的潮汐惯性波引发的一个密切的亚恒星同伴的潜在摄入,并鼓励进一步的观测和理论的努力。
2022-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
On Lithium-6 as diagnostic of the lithium-enrichment mechanism in red giants
巨星中锂-7($\mathrm{^7Li}$)的高丰度表明了影响恒星的非标准物理过程。可能产生这种特征的机制包括来自外部来源的污染,如行星,或内部生产和随后混合到恒星表面。然而,区分不同系列的解决方案已被证明是具有挑战性的,并且目前没有解释所有数据的共识模型。锂-6($\mathrm{^6Li}$)丰度可能是一个潜在的重要判别因素,因为如果富集来自内部生产或来自吞没,则相对$\mathrm{^6Li}$和$\mathrm{^7Li}$丰度预计是不同的。在这项工作中,我们的模型$\mathrm{^6Li}$和$\mathrm{^7Li}$丰度不同的巨人后,吞没的亚恒星质量的同伴。考虑到$\mathrm{^6Li}$比$\mathrm{^7Li}$更强烈地受到银河系化学演化的影响,$\mathrm{^6Li}$在低金属丰度时不是一个很好的判别式,在低金属丰度时,它在恒星和行星中都很低。对于模拟的金属丰度([Fe/H] $>-0.5$),我们使用等于太阳值的“最佳情况”初始$\mathrm{^6Li/^7Li}$比率。$\mathrm{^6Li}$在吞噬同伴后显著增加。然而,在金属丰度接近太阳和更高,$\mathrm{^6Li}$信号不会持续很长时间在恒星表面。因此,在富含金属的红巨星中探测到表面$\mathrm{^6Li}$,很可能表明除了行星吞没之外,还有一种机制在富集$\mathr…
2020-05-28 astro-ph.SR
Planetary Engulfment Prognosis within the $ρ$ CrB System
本研究针对ρ CrB系统,通过恒星演化模型预测其主序后演化的行星吞噬过程,明确内侧三颗行星将被摧毁、外侧行星d或存活至白矮星阶段,为同类行星系统及宜居带行星演化研究提供参考。
2024-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Residual eccentricity of an Earth-like planet orbiting a red giant Sun
本文研究类地行星绕红巨星太阳的残余偏心率,发现恒星对流密度涨落激发随机偏心率,地球被吞没是随机过程,残余偏心率可达0.026,并影响白矮星大气污染。
2023-05-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary-mass companions to the K-giants BD+15 2940 and HD 233604
我们报告了正在进行的宾夕法尼亚州立大学-托伦行星搜索(PTPS)与9.2米的霍比-埃伯利望远镜进行的两个红巨星的行星质量的同伴的发现。1.1 M的K 0巨星BD+15 2940,有一个1.1 Mj的最小质量伴星,在0.54 AU的轨道上以137.5天的周期绕着恒星运行,这使它成为最接近一颗巨星的行星,并且可能是恒星演化的结果。HD 233604是一颗1.5 M的K5巨星,被一颗6.6 Mj的最小质量行星环绕,其周期为192天,半长轴仅为0.75 AU,使其成为距离巨星最近的行星之一。HD 233604的化学成分分析显示其7 Li丰度相对较高,这可能是其早期演化阶段或最近被系统中另一颗行星吞没的迹象。我们还提出了独立的行星质量的同伴HD 209458和HD 88133,恒星活动引起的RV变化HD 166435,作为PTPS项目中使用的观测和数据分析方法的讨论的一部分。
2013-04-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of stellar magnetic activity: probing planet engulfment by red giants
本研究利用LAMOST和Kepler数据分析约3000颗红巨星的磁活动演化,发现低质量恒星活动比例沿RGB意外增加,支持其更易吞噬行星的假设,并发现KIC 9780154可能吞噬过行星。
2025-10-31 astro-ph.SR
Searching for Li-rich giants in a sample of 12 open clusters: Li enhancement in two stars with substellar companions
这项工作的目的是在已经搜索到行星的星团样本中寻找富锂巨星,因此我们可以研究行星吞没的情况,以解释Li补充,使用适当的恒星比较样本,而没有检测到巨行星。我们使用标准的光谱合成技术和高分辨率光谱(来自HARPS和UVES)推导出了12个不同疏散星团中67颗红巨星样本的Li丰度。我们还确定了质量,年龄和半径从PARSEC恒星等时线约束这些恒星的演化阶段。我们在不同的星团中发现了三颗恒星,与星团内的其他恒星相比,它们的锂丰度明显增强。有趣的是,在我们的样本中,仅有的两颗拥有亚恒星伴星的恒星属于这一组。其中一颗行星NGC 2423 No3可能位于HR图上的光度凸起附近,这是一个由Cameron-Fowler过程产生的Li的阶段,通过额外的混合将新鲜的Li带到表面。另一方面,NGC 4349 No127是一颗质量更大、演化程度更高的巨星,它似乎并不处于其他富锂恒星所处的演化阶段。考虑到近距离行星很难在RGB-tip和早期AGB阶段幸存下来,我们讨论了这颗恒星的Li增强是由行星吞噬引发的可能性。
2016-01-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Star-planet interactions. IV. Possibility of detecting the orbit-shrinking of a planet around a red giant
一些红巨星的表面自转速度如此之快,以至于它们一定是通过与一个亲密的伴星(另一颗恒星、褐矮星或行星)的潮汐相互作用而旋转起来的。我们在这里集中在红巨星的情况下,旋转的潮汐相互作用与行星。当行星和恒星之间的距离减小时,恒星的自转周期减小,行星的轨道周期减小,恒星的反射运动增加。我们研究这三个量的变化率时,15 M $_{J}$的行星,最初轨道2 M $_\odot$星在1天文单位的作用下的潮汐力在红巨星阶段收缩的圆形轨道。我们使用恒星演化模型,结合行星轨道演化的计算,这使我们能够以一致的方式跟踪恒星和轨道之间的角动量交换。我们得到在行星被吞没前的最后$\sim$ 40年中,红巨星的反射运动每年增加超过1 m s $^{-1}$.在这个阶段,恒星的反射运动在660和710 m s $^{-1}$之间。恒星的自转周期在被吞没前的最后3000年里每年增加超过10分钟。在此期间,恒星的自转周期小于0.7年。在同一时期,轨道周期的变化,这是短于0.18年,是在同一数量级。反射运动和自旋速度的变化非常小,因此很可能无法观察到。检测这种效应最有希望的方法是通过观测凌日行星,也就是通过凌日开始或结束时的{ \it }变化。像柏拉图这样的太空任务可能会对探测即将被红巨星吞没的行星产生巨大的兴趣。
2017-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Gasing Pangkah Collaboration: I. Asteroseismic Identification and Characterisation of a Rapidly-Rotating Engulfment Candidate
本文通过星震学、测光和光谱手段识别并表征了快速自转红巨星 TIC 350842552,发现其高表面自转速率、微弱径向较差自转及锂丰度异常等特征,提出其可能由行星吞食形成。
2024-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giants eating giants: Mass loss and giant planets modifying the luminosity of the Tip of the Giant Branch
在红巨星阶段,恒星以自诞生以来最高的速度释放质量。质量损失率并不是固定的,而是在不同的恒星之间变化高达5%,这导致了红巨星分支(TRGB)顶端恒星光度的变化。此外,大多数恒星,在这个阶段,吞没了他们的行星系统的一部分,包括他们的气体巨行星和可能的褐矮星。气体巨行星的质量范围在宿主恒星质量的0.1%到2%之间。它们的气体巨星行星的吞噬可以改变它们在TRGB的光度,即He核简并被去除的点。结果表明,由于气体巨行星的吞噬而导致的恒星质量的增加只会使TRGB处恒星的光度变化小于0.1%,而金属丰度可以使TRGB处恒星的光度变化高达0.5%.然而,恒星对流包络的湍流增加,对恒星的光度有更显着的影响,我们估计可能高达5%。这种效应总是在增加湍流的方向上,从而增加了混合长度,从而使TRGB处恒星的光度系统地降低。我们发现质量损失率的星间变化将主导TRGB的光度变化,其贡献在5%水平。如果恒星间的变化是由环境效应驱动的,那么同样的效应可能会对星系红巨星分支尖端的光度产生环境驱动的平均效应。吞噬褐矮星将产生更戏剧性的效果。最后,我们触及如何推断的频率,并确定吞没,系外行星在低金属量的RGB恒星通过高分辨率光谱,以及如何量化质量损失率分布的形态的水平分支。
2020-09-07 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Signatures of rocky planet engulfment in HAT-P-4. Implications for chemical tagging studies
目标。通过研究HAT-P-4的丰度与凝聚温度Tc的关系,探索双星系统中行星形成的可能化学特征。恒星HAT-P-4拥有一颗通过凌日探测到的行星,而它的恒星同伴没有任何探测到的行星。我们还研究了锂的含量,这可能有助于阐明系外行星宿主恒星中锂的耗尽问题。结论.发现系外行星宿主恒星HAT-P-4的金属丰度比它的伴星高出约0.1德克斯,这是在类似系统中观察到的金属丰度差异最大的系统之一。这可能对化学标记研究产生重要影响,解开具有共同起源的恒星群。我们排除了每颗恒星可能的特殊组成,如lambda Boo,Delta Scuti或Blue Straggler。恒星HAT-P-4是增强耐火元素相对于挥发性相比,它的恒星同伴。值得注意的是,HAT-P-4的锂丰度比它的伴星高出约0.3德克斯,这与解释行星存在导致锂耗尽的模型相反。我们提出了一个假设,在行星形成的时候,恒星HAT-P-4将内部的耐火材料锁定在微行星和岩石行星中,并在更远的距离形成了外部的气体巨行星。这些耐火材料随后被吸积到恒星上,可能是由于巨行星的迁移。这解释了较高的金属丰度、较高的锂含量和检测到的负Tc趋势。最近,一个类似的假设被提出来用于太阳双星HIP 68468,它在某些方面类似于HAT-P-4。我们估计至少有Mrock ~ 10 Mearth锁定在耐火材料中,以重现所观察到的Tc趋势和金属丰度。
2017-07-07 astro-ph.SR
Tides and Tidal Engulfment in Post-Main Sequence Binaries: Period Gaps for Planets and Brown Dwarfs Around White Dwarfs
一个接近的低质量伴星的存在被认为在形成后渐近巨分支和行星状星云外流中扮演了重要的,也许是必要的角色。在主序星后的演化过程中,主星的径向膨胀,伴随着强烈的恒星风,可以通过潮汐耗散和质量损失显著改变双星轨道。为了研究这一点,我们耦合恒星演化模型(从零年龄的主序列通过结束后的主序列)的潮汐演化代码。双星的命运取决于主星和伴星的初始质量、初始轨道(假设为圆形)和赖默斯质量损失参数。对于这些参数的范围内,我们确定轨道是否扩大由于质量损失或衰减由于潮汐力矩。当一个共同的包络(CE)相位包络时,我们根据解开包络所需的能量来估计最终的轨道间隔。这些计算预测了行星和棕矮星伴星到白矮星的周期间隔。间隙的上端是避免CE阶段的最短时间段。低端是同伴在CE阶段存活的最长时间。对于二元系统与1 $M_\odot$祖,我们预测没有周期$\lesssim$ 270天的质量的同伴。一旦被吞没,质量为100亿的伴星就无法在CE阶段存活下来。对于由1个$M_\odot$祖先和质量为木星10倍的伴星组成的双星系统,我们预测周期间隔在$\sim$ 0.1和$\sim$ 380天之间。这些结果与在围绕白矮星WD 0137-349的$\sim$ 0.003天文单位($\sim$ 0.08天)轨道上探测到的$\sim$ 50 $M_{\rm J}$褐矮星和在围绕白矮星GD 66的$\gtrsim$ 2.7天文单位($\gtrsi…
2010-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant branch planetary systems: Dynamical and radiative evolution
该研究探讨恒星演化至巨星分支时的高光度和质量损失对行星系统的影响,包括吞噬、潮汐作用及白矮星周围失稳,对理解太阳系未来和观测数据至关重要。
2024-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Decoding the Future of Exoplanets: Asteroseismic Confirmation of Subgiant and Red Giant Hosts
本研究利用星震学精确测量五颗类太阳振荡系外行星宿主星的偶极重力模周期间距,确认其处于亚巨星或红巨星支阶段,为预测行星被膨胀宿主星吞没的命运及理解恒星与行星系统演化提供了关键依据。
2024-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
IRAS12556-7731: a "chamaeleonic" lithium-rich M-giant
在这封信中,我们将IRAS 12556 - 7731命名为第一颗富锂的M型巨星。由于它的光谱类型较晚,锂含量较高,且与变色龙II恒星形成区的角距离较近,因此在先前的研究中,它被错误地归类为一颗年轻的低质量恒星。基于HARPS数据、合成谱模型和自行,我们推导了该恒星的天体物理参数和运动学,并讨论了它的演化状态。这个太阳质量的红巨星(Teff = 3460 +/-60K和log(g)= 0.6 +/-0.2)的特征是相对快速的自转(vsin(i)~8km/s),轻微的太阳下金属丰度和高锂丰度,A(Li)= 2.4 +/-0.2dex。我们在其他已知的富锂K型巨星的背景下讨论IRAS 12556 - 7731。由于它靠近红巨星分支的尖端,IRAS 12556 - 7731是迄今为止已知的最冷的富锂巨星,也是质量最小、最明亮的巨星之一,其中锂的增强被检测到。在几种可能的解释中,我们不能排除锂的增强和恒星的快速旋转是由棕矮星或行星的吞噬引发的可能性。
2011-06-17 astro-ph.SR
Coralie radial velocity search for companions around evolved stars (CASCADES) II. Seismic masses for three red giants orbited by long-period massive planets
星震学作为精确确定单个恒星特征的黄金途径的出现,自然导致了与系外行星学领域的协同作用。今天,精确测定系外行星宿主恒星的质量、半径和年龄是开发实现这一目标的专用软件和技术的驱动力。然而,由于存在各种方法,很明显,它们都有优点和不便之处,并且在技术的准确性、效率和鲁棒性之间存在权衡。我们的目标是比较和讨论各种建模技术的系外行星宿主红巨星TESS数据可用。地震模拟的结果被用来研究行星系统的动力学演化和大气蒸发。我们研究,详细的鲁棒性,准确性和精度的各种地震建模技术时,适用于四个系外行星主机红巨星观测TESS。我们讨论了全球地震指数的使用,个别径向频率和非径向振荡的使用。在每种情况下,我们讨论的建模技术的优点和不便之处。我们使用各种建模技术来确定由长周期类地行星环绕的系外行星宿主红巨星的精确质量。对于每个目标,我们还提供了一个独立于模型的估计,从平均密度反演结合半径值从盖亚和光谱数据的质量。我们发现,没有吞没或迁移观察到这些目标,即使他们的演变是延长超过其估计的地震年龄的红巨星分支。
2022-01-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
LAMOST/HRS Spectroscopic Analysis of Two New Li-rich Giants
利用LAMOST/HRS高分辨率阶梯光栅光谱仪观测到了两个富锂候选体TYC 1338-1410-1和TYC 2825-596-1。基于高分辨率和高信噪比(SNR)的光谱,我们得到了这两个候选恒星的恒星参数和14个重要元素的丰度。恒星参数和锂丰度表明它们是富锂的K型巨星,A(Li)$_\mathrm{NLTE}$分别为1.77和2.91 dex。我们的分析表明,TYC 1338-1410-1可能是一颗处于碰撞阶段的红巨星分支(RGB)星,而TYC 2825-596-1则很可能是一颗核心燃烧氦的红团(RC)星。这两个光谱的线轮廓表明,这两个富锂巨星是缓慢的旋转,并没有显示出红外(IR)过剩。我们的结论是,吞没不是锂富集机制,无论是明星。TYC 1338-1410-1的富锂可能是通过Cameron-Fowler机制产生的,而TYC 2825-596-1中的锂过量可能与非正则混合过程或He闪有关。
2020-11-09 astro-ph.SR
On the observational characteristics of lithium-enhanced giant stars in comparison with normal red giants
为了揭示在一小部分红巨星中观测到的Li异常的起源,我们对20颗明亮的富Li巨星的观测特征进行了光谱研究,并与大量正常的晚G-早K巨星进行了比较,特别注意澄清两个样品在恒星参数、旋转、活动、运动学性质、以及Li、Be、C、O、Na、S和Zn的化学丰度)。根据HR图上的位置,我们的目标大致分为“碰撞/团块组”和“发光组”。对于前一组,富锂巨星和相应的正常巨星除了Li之外几乎相似,这表明这一组中表面Li的增强可能是正常巨星在某个演化阶段经历的短暂事件。与此同时,属于后一组的那些富锂巨星似乎更加异常,因为它们往往表现出更大的旋转速度,而且它们的元素丰度(例如,来自高激发线的C和O的丰度)容易显示出明显的过剩,尽管这可能是由于一些虚假效应,反映了在更高旋转和活动的恒星中丰度推导的困难。我们的分析证实了相当大的Be缺乏以及缺乏6Li作为正在研究的富锂巨星的一般特征,这意味着行星的吞没是相当不可能的锂富集的原因。
2017-06-07 astro-ph.SR
Revealing the Fate of Exoplanet Systems: Asteroseismic Identification of Host Star in the Red Clump or Red Giant Branch
本研究利用TESS数据通过星震学分析两颗系外行星宿主恒星,首次确认HD 120084为红团簇星、HD 29399为红巨星支星,为系外行星系统演化研究提供了关键线索。
2024-08-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Li-rich Giants in LAMOST Survey. III. The statistical analysis of Li-rich giants
富锂巨星之谜至今仍未解开,这与标准恒星模型的预测相矛盾。虽然确切的演化阶段在富锂巨星的知识中起着关键作用,但有限数量的富锂巨星已经获得了高质量的星震参数,以清楚地区分恒星的演化阶段。基于LAMOST数据发布7(DR 7),我们应用数据驱动的神经网络方法来获得巨恒星的参数,其中包含最多的富锂巨星。根据估算的星震参数,将红巨星划分为红巨星支(RGB)、初级红团(PRC)和次级红团(SRC)三个阶段。在统计分析的性质(1)大多数富锂RGB星被认为是富锂前RGB星的后代和/或吞噬行星或亚星伴星的结果;(2)大质量富锂SRC星可能是高质量富锂RGB星锂耗尽的自然结果。(3)氦闪附近的内部混合过程可以解释PRC上的富锂现象,而富锂巨星占主导地位。通过对富锂星和普通PRC星[C/N]分布的比较,发现富锂过程可能与恒星质量有关。
2022-04-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
How Jupiters save or destroy inner Neptunes around evolved stars
大约6千兆年后,我们的太阳将演变成一颗红巨星,最终以白矮星的形式结束生命。几乎所有已知的外行星系的宿主恒星都会发生这种恒星变形,因此对它们的最终命运至关重要。很明显,最里面的行星将在巨行星阶段被吞没和蒸发,而位于更远的行星将幸存下来。然而,在~ 1 - 10 au之间的行星的命运还没有用多行星潮汐处理来研究。在这里,我们第一次结合多行星的相互作用,恒星演化,潮汐效应的N体代码来研究海王星-木星行星系的演化。我们报告说,海王星质量的行星的命运,比海王星质量的行星更接近恒星,可能与单个海王星的命运非常不同。引力相互作用、质量损失和潮汐的同时效应可以驱使行星系走向平均运动共振。穿过这些共振特别影响海王星的偏心率,从而也影响它的命运,可能是被吞没,与质量为1000的行星碰撞,从系统中喷出,或者在更大的分离中生存。
2020-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 16771: A lithium-rich giant in the red-clump stage
目的:我们报告发现一个年轻的富锂巨星,HD 16771,在核心氦燃烧阶段,似乎不适合现有的建议附近的光度函数凸块或在氦核心闪光的锂合成。我们的目标是通过探索各种Li增强方案来了解HD 16771大气中Li富集的性质。研究方法:我们收集了HD 16771的高分辨率阶梯光谱,并通过线等效宽度或合成光谱分析得出了27种元素的恒星参数和化学丰度。结果如下:HD 16771是一颗富含锂的中等质量巨星(M=2.4+/-0.1 Msun),年龄为0.76+/-0.13 Gyr,位于红巨星团。动力学和化学成分与HD 16771是银河系薄盘族的成员一致。未检测到6Li(< 3%),低碳同位素比(12 C/13 C =12+/-2)和缓慢的自转(vsini=2.8 km/s)都表明这颗恒星可能已经合成了锂。相反,质量为2.4Msun的HD 16771没有机会遇到光度函数凸点和He核闪光,而这两个地方可能存在K巨星中Li富集的快速深混合。结论:基于该恒星的演化状态,我们讨论了HD 16771中7 Li合成的可能性,即在RGB阶段,近距离行星的吞噬触发了7 Li的合成。
2016-03-16 astro-ph.SR
Three red giants with substellar-mass companions
我们提出了三个巨大的恒星从正在进行的宾夕法尼亚州立大学Toruillo行星搜索与Hobby-Eberly望远镜,表现出径向速度的变化,指出存在的行星-质量同伴在他们周围。BD +49 828是一颗$M=1.52 \pm 0.22$ $M_{\odot}$ K 0巨星,在$a=4.2^{+0.32}_{-0.2}$ AU($2590^{+300}_{-180}$ d),$e=0.35^{+0.24}_{-0.10}$轨道上有一颗$m sini$ = $1.6^{+0.4}_{-0.2}$ $M_{J}$最小质量伴星。HD 95127,一颗log $L$/$L_{\odot}$ = $2.28 \pm 0.38$,$R = 20\pm 9$ $R_{\odot}$,$M=1.20 \pm 0.22$ $M_{\odot}$ K0巨星在$a=1.28^{+0.01}_{-0.01}$ AU($482^{+5}_{-5}$ d),$e=0.11^{+0.15}_{-0.06}$轨道上有一颗$m sini$ = $5.01^{+0.61}_{-0.44}$ $M_{J}$最小质量伴星。最后,HD 216536是一颗$M=1.36 \pm 0.38$ $M_{\odot}$ K 0巨星,在$a=0.609^{+0.002}_{-0.002}$ AU($148.6^{+0.7}_{-0.7}$ …
2015-01-28 astro-ph.SR
Statistics of Magrathea exoplanets beyond the Main Sequence. Simulating the long-term evolution of circumbinary giant planets with TRES
本研究通过改进TRES代码模拟环双星巨行星从主序到白矮星阶段的长期演化,发现相当比例的行星可存活为围绕双白矮星的Magrathea行星,为相关观测和理论研究提供参考。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Gaia-ESO Survey: properties of newly discovered Li-rich giants
我们报告了在Gaia-ESO调查中发现的20个新的富锂巨星,包括第一个由CoRoT数据证实的具有进化阶段的富锂巨星。大气参数和丰度是在使用中等分辨率GIRAFFE或高分辨率UVES光谱的模型大气分析中得出的。这些结果是Gaia-ESO第五次内部数据发布的一部分。对Li丰度进行了非LTE效应校正。我们使用盖亚DR 2望远镜来估计距离和光度。巨人队的A(Li)> 2.2 dex。他们中的大多数(20颗恒星中的14颗)都在CoRoT领域。四颗巨星位于三个疏散星团的区域,但不是成员。两颗巨星被观测到在朝向银河系凸起的区域,但很可能是在内盘。其中一颗核球巨行星是超富锂的,A(Li)= 4.0 dex。我们发现了一颗红外线超过22微米的巨星。另外两个巨大的vsin i,可能是因为行星吞噬而富含Li。另一颗巨星被发现是钡增强的,因此可能是从前AGB伴星吸积的物质。否则,除了锂富集之外,进化阶段是这些新的富锂巨人之间唯一的其他联系。CoRoT数据证实,一个富锂巨星正处于核心氦燃烧阶段。其他的巨星都集中在RGB亮度隆起、核心氦燃烧阶段或早期AGB附近。当观察富锂巨星的基于盖亚的光度时,这一点非常清楚。当将CoRoT富锂巨星与Gaia-ESO调查在CoRoT领域观察到的2252颗巨星的更大样本进行比较时,也可以看到这一点,这些巨星分布在Teff-logg图中的RGB上。这些观测结果表明,演化阶段是巨星…
2018-06-05 astro-ph.SR
Hydrodynamic Simulations of Disrupted Planetary Accretion Discs Inside the Core of an AGB Star
体积完整的巡天观测提供了证据,证明孤立的白矮星的形成有一个超过兆高斯的磁场的双星起源。有趣的是,在一个分离的系统中没有发现一颗高磁场的白矮星,这表明如果它们的祖先确实是双星,那么伴星在形成过程中必须被移除或合并。一个与观测一致的起源方案涉及在一个共同的信封阶段,在一颗巨星内部的低质量伴星的吞没,inspiral和随后的潮汐破裂。来自被撕碎的伴星的物质形成了一个冷的吸积盘,嵌在原始白矮星周围的热环境中。热物质的卷吸可能会在盘能够充分放大磁场之前蒸发盘,这通常需要盘的至少几个轨道。使用三维流体动力学模拟的质量在1到10倍木星质量之间的吸积盘在渐近巨星分支恒星的核心内,我们发现,这些圆盘至少能绕地球运行10圈(很可能100圈),足以形成强磁场。
2019-08-01 astro-ph.SR
Active red giants: close binaries versus single rapid rotators
这项工作的目的是确定红巨星(RG)的比例显示光度旋转调制,并了解其起源。其中一个潜在的问题是密近双星在这个群体中的作用,基于短周期双星系统(<150天左右)中的RG被观察到显示出强烈的旋转调制。我们选取了开普勒观测到的约4500个相对明亮的类星体样本,发现其中有370个(8%)呈现旋转调制。几乎所有的振荡幅度都低于样本的中位数,而其中30个根本没有振荡。在85个被选择用于后续径向速度观测和分析的具有旋转调制的RG中,有34个显示出光谱二元性的明确证据。令人惊讶的是,30个非振荡器中有26个在这组双星中。相反,约85%的活跃的RG与可检测的振荡不是密近双星的一部分。借助从振荡性质计算的恒星质量和演化状态,似乎低质量红巨星分支星往往是磁不活跃的,而中等质量的往往是高度活跃的。相反的趋势对于氦核燃烧(红团)恒星来说是正确的,低质量的团恒星相对更活跃,而高质量的则不那么活跃。换句话说,我们发现低质量的红巨星分支恒星在演化成团块恒星时获得角动量,而质量较高的恒星则失去角动量。在低质量恒星中观察到的趋势导致了在壳燃烧阶段可能发生的行星吞没或其他合并事件。对于中等质量恒星,其自转周期比文献中报道的理论预期要长,这加强了主序星后角动量的未知汇的存在。
2020-04-28 astro-ph.SR
Rotationally Driven Ultraviolet Emission of Red Giant Stars II. Metallicity, Activity, Binarity and Sub-subgiants
本文利用APOGEE DR17中7286颗红巨星样本,研究了自转与紫外活动的关系,发现单星在约10天周期处饱和而双星不饱和,并揭示次亚巨星是最活跃的巨星双星,其极端自转可能源于行星吞噬或恒星并合。
2025-04-07 astro-ph.GA 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
Evidence of extra-mixing in field giants as traced by lithium and carbon isotope ratio
虽然标准的恒星演化没有预测到,但在红巨星分支(RGB)期间,由于额外混合,轻元素(如锂、碳和氮)的表面丰度会发生变化。这通常与RGB碰撞后的温盐混合有关。特殊的富含锂的RGB恒星也可能与增强的额外混合或外部污染有关。我们测量了166颗现场红巨星样本中的Li丰度和碳同位素比12 C/13 C,-0.3<[Fe/H]<0.2,目标是EXPRESS径向速度程序,以分析额外混合的影响。系外行星探测所需的多历元观测用于减少12 C/13 C测量中的大地污染影响。由于普遍存在上限,锂丰度模式是复杂的解释,但RGB和核心的He燃烧巨人之间的比较显示,额外的混合与温盐一致的效果。样本中锂含量最丰富的巨星,被归类为接近RGB凸起的RGB恒星,具有较低的12 C/13 C。考虑到12 C/13 C不应该受到行星吞噬的影响,这似乎不是高Li的来源。在RGB中,质量和12 C/13 C之间的相关性逐渐降低,而在水平分支中的相关性逐渐增加,这再次与温盐混合相一致。我们的数据还显示了12 C/13 C和[Fe/H]之间的相关性。二元性对Li或12 C/13 C没有明显影响。我们的示例显示了与RGB凹凸后的附加混合一致的行为。12 C/13 C为描述额外混合提供了新的线索,很可能是研究红巨星混合的最佳工具。对场星中12 C/13 C的额外测量将大大提高我们与模型进行比较和理解混合机制的能力。
2022-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Planetary Mass and Stellar Radius Relationship for Exoplanets Orbiting Red Giants
外行星质量与红巨星宿主恒星半径的散点图显示了一个有趣的积极趋势:较大的恒星拥有更多的大质量行星。这意味着恒星向红巨星的演化会影响系统中行星的质量。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets Around Red Giants: Distribution and Habitability
本文基于NASA Exoplanet Archive数据研究了红巨星周围系外行星的分布与宜居性,更新了行星质量与恒星半径的幂律关系,发现10颗位于乐观宜居带、5颗位于保守宜居带的行星,并展望了未来探测前景。
2023-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD-TESS: An Asteroseismic Catalog of Bright Red Giants within TESS Continuous Viewing Zones
我们提出HD-TESS,一个包含1,709颗明亮($V\sim3-10$)红巨星的星表,来自亨利·德雷珀(HD)星表,基于NASA凌日系外行星勘测卫星(TESS)的测光测量。使用光变曲线跨越至少六个月在一个单一的TESS观测周期,我们提供了全球星震参数($ν_{\mathrm{max}}$和$Δν$)和演化状态的目录中的每一颗恒星的测量。我们采用大气恒星参数的文献值,使用星震标度关系来估计我们目录中的巨星的质量和半径,并观察到HD-TESS巨星的平均质量比开普勒红巨星大。此外,我们还发现了99颗红巨星在天体测量双星系统中的振荡,包括那些有亚矮星或白矮星伴星的红巨星。最后,我们基准的半径从asteroseismic的缩放关系对那些使用长基线干涉测量的18红巨星,并发现校正因子的缩放关系提高asteroseismic和干涉半径之间的协议约3%。
2022-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
High resolution Spectra of Earth-Like Planets Orbiting Red Giant Host Stars
在不久的将来,我们将拥有地面和空间望远镜,用于观测和确定类地行星的特征。虽然人们的注意力集中在围绕主序星运行的系外行星上,但已经发现了150多颗系外行星围绕红巨星运行,这就引出了一个有趣的问题:在红巨星的宜居带中运行的岩石世界是什么样的,以及如何描述它们。我们模拟反射和发射光谱的类地行星轨道的宜居带的红巨星主机与地面温度之间的5200和3900 K在地球等效距离,以及模型的行星光谱在其主机的整个演变。我们提出了一个高分辨率的光谱数据库的类地行星轨道在红巨星宜居带从可见光到红外线,以评估表征大气特征的可行性,包括生物特征的行星与即将到来的地面和空间为基础的望远镜,如极大望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant planet occurrence within 0.2 AU of low-luminosity red giant branch stars with K2
每一颗类太阳恒星最终都会演化成一颗红巨星,这一转变会深刻影响周围行星系的演化。行星动态演化和轨道衰减的时间尺度对行星的可居住性以及后主序星和行星的相互作用、演化和内部结构具有重要意义。在这里,我们调查这些影响,估计行星发生在2476低光度红巨星分支(LLRGB)的美国宇航局K2任务观察到的恒星。我们使用星震学测量恒星的质量和半径,平均随机不确定性为3.7%的质量和2.2%的半径。我们将这颗行星的人口与已知的类太阳矮星周围的行星人口进行比较,解释了恒星星族之间的探测效率差异。我们发现0.51% +/- 0.29%的LLRGB恒星拥有比木星大的行星,轨道周期小于10天,暂时高于拥有类似行星的主序星(0.15% +/- 0.06%)。我们的研究结果表明,恒星演化对比木星大的近距离行星的影响并不显著,直到恒星开始大幅上升到红巨星分支(>~ 5-6 Rsun)。
2019-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observations of tides and circularization in red-giant binaries from Kepler photometry
双星是复杂的恒星相互作用的场所。虽然所有的双星在原则上都朝着圆化的状态收敛,但即使在高级恒星相位中也发现了许多偏心系统。在这项工作中,我们讨论的样本的双星与红巨星的组成部分,发现从美国宇航局开普勒太空任务的观测。我们首先讨论潮汐相互作用的影响和特点是可检测的测光,光谱和地震分析。第二步,将开普勒观测到的双星系统样本与Verbunt & Phinney(1995,以下简称VP 95)研究得很好的样本进行比较。我们发现,这种研究的循环系统托管发展中的红巨星与深对流信封也很好地适用于开普勒恒星样本中的红巨星双星。
2019-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sodium in the Atmospheres of Thick-Disk Red Giants
用模型恒星大气的方法,从高分辨光谱中测定了10颗厚盘红巨星的大气参数和元素丰度。的[Na/Fe]丰度在大气中的研究恒星和薄盘红巨星的比较分析的结果。钠在厚盘红巨星的大气中没有薄盘红巨星的典型过剩。
2013-11-20 astro-ph.SR
Unveiling the Structure and Dynamics of Red Giants with Asteroseismology
开普勒任务观测到了数千颗红巨星。漫长的时间序列,有些与任务本身一样长,使我们能够以前所未有的细节研究红巨星。由于红巨星本身是发光的,因此可以从非常远的距离观察到,了解红巨星的性质,特别是年龄,对于研究银河系的形成和演化具有巨大的价值,这一努力被称为“银河系考古学”。在这篇文章中,我们回顾了我们已经了解到的红巨星使用asteroseismic数据。我们从功率谱的性质开始,然后讨论这些恒星的内部结构和动力学;我们还涉及红巨星星震学中尚未解决的问题,以及在理解这些恒星方面取得进一步进展的前景。
2020-06-25 astro-ph.SR
Characterisation of red-giant stars in the public Kepler data
由美国航天局开普勒任务收集的长节奏恒星光度数据的第一次公开发布现已公布。在本文中,我们在这个大样本红巨星(G-K)星的类太阳振荡。我们在分析中使用已发表的方法和众所周知的标度关系。样本中超过70%的红巨星显示出可检测到的类似太阳的振荡,从这些振荡中,我们能够估计恒星的基本性质。这种星震分析揭示了不同的群体:低光度的H壳燃烧红巨星分支星,红巨星分支上的冷高光度红巨星和He核燃烧团簇和次级团簇巨星。
2011-03-01 astro-ph.SR
Seismic signature of electron degeneracy in the core of red giants: hints for mass transfer between close red-giant companions
CoRoT和开普勒太空任务对红巨星混合模式的探测揭示了它们的深层内部结构。这些模式使我们能够表征模式的压力模式(通过测量其渐近频率间隔$Δν$)和模式的重力模式(通过确定其渐近周期间隔$ΔΠ_1$)。红巨星分支(RGB)星在$Δν$ - $ΔΠ_1$平面上以一个定义明确的序列重新组合。我们的第一个目标是从理论上解释这个序列的特征,并了解它如何被用来探测红巨星的内部。使用网格的红巨星模型与MESA计算,我们表明,红巨星加入的$Δν$ - $ΔΠ_1$序列时,电子简并成为强的核心。我们认为,这可以用来估计这些恒星的中心密度,并有可能测量的核心过冲在演化的主要序列的一部分。我们还调查了一个令人困惑的红巨星子样本,位于RGB序列之下,与恒星演化模型相矛盾。在检查这些恒星的渐近周期间距的测量后,我们发现它们主要是中等质量的红巨星。这是双重特殊的,因为这些恒星应该有非简并的核心,并预计将位于RGB序列之上。我们表明,这些特点是很好的占,如果这些恒星的结果,从两个低质量($M\lesssim2\,M_\odot$)密切的同伴在红巨星分支阶段之间的相互作用。如果第二颗恒星在质量转移开始之前已经形成了一个简并的核心,那么它就变成了一个具有简并核心的中等质量巨星。这样,第二颗恒星就位于简并序列之下,与观测结果一致。
2021-12-10 astro-ph.SR
Large-scale measurements of the red giant core rotation through asteroseismology
红巨星是类似太阳的混合模式辐射源。这种模式包括在外部对流包络中传播的压力波和在辐射内部传播的重力波之间的耦合。因此,红巨星星震学为我们提供了一个直接看到他们的核心,并打开了可能性,以监测其核心旋转的演变。先前对核心平均旋转的测量显示,角动量从核心有效地转移到红巨星内部的包层,但工作的物理机制尚未完全理解。因此,我们需要更强的观测约束红巨星核心旋转的演变。在这种情况下,我们开发了一种自动化的方法来确定开普勒观测到的红巨星分支星的平均核心旋转。这种自动化方法为未来的PLATO数据铺平了道路,代表了数十万潜在的红巨星振荡光谱。对近1200颗红巨星分支恒星的研究结果表明,核心自转制动的速率比以前估计的要低,而且似乎与恒星质量无关。
2017-10-16 astro-ph.SR
Red giant seismology: observations
CoRoT和开普勒任务为我们提供了数千个红巨星的光变曲线,使我们能够对这些天体进行非常精确的星震研究。在CoRoT和开普勒之前,红巨星的振荡模式仍然模糊不清。现在,这些光谱更加清晰,揭示了许多关键的内部结构特性。对于数千颗红巨星,我们可以从地震数据中精确估计恒星质量和半径,巨星的演化状态(在clump和RGB恒星之间有明显的区别),内部差异旋转,质量损失,恒星的距离......通过识别大部分同源的红巨星振荡模式,分析这大量的信息变得容易。这是第一次,压力和混合模式振荡模式可以精确地描绘。例如,混合模式分析允许我们直接探测恒星核心。完成红巨星振荡模式的精细细节为更详细的内部结构提供了进一步的信息,包括差异旋转。
2012-10-27 astro-ph.SR
Why do low-mass stars become red giants?
我们重新审视恒星为什么会变成红巨星的问题。我们修改了一个标准的恒星演化的物理代码,以确定什么做什么不有助于恒星成为红巨星。特别是,我们已经进行了测试,试图分离平均分子量和能量产生变化的影响。讨论了为什么恒星会变成红巨星。我们发现,虽然平均分子量的变化是必要的(但不是足够的)1太阳质量的恒星成为红巨星,这不是5太阳质量的恒星的情况。因此,似乎有不止一种方法可以制造一个巨人。
2009-02-02 astro-ph.SR
Lithium abundances in red giants of M4: evidence for asymptotic giant branch star pollution in globular clusters?
在球状星团(GC)巨人的Li和质子捕获元素丰度的测定,使我们能够限制在GC中的多个人口情景的几个关键问题,从形成和早期演化,污染和稀释机制。在这封信中,我们提出了我们的结果,对大样本的巨人在中间金属丰度GC NGC 6121(M4),其中钠和O已经确定了马里诺等人。分析的恒星都低于和高于红巨星分支凸点光度。我们发现第一代和第二代恒星具有相同的Li含量,这表明Li生产一定发生过。这是一个强有力的观测证据,支持渐近巨星分支星是GC污染者的假设。
2010-05-26 astro-ph.SR
Seismic detection of core magnetic fields in red giants using the gravity offset
IRAP, Université de Toulouse(图卢兹大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut Universitaire de France (IUF)(法兰西学院)
通过重力偏移异常值检测红巨星核心磁场,利用混合模式的统计方法和贝叶斯推断,发现新的磁场星,并分析磁场对角动量 redistribution 的影响。
2026-02-16 astro-ph.SR