MHD Seismology as a Tool to Diagnose the Coronae of X-ray Active Sun-like Flaring Stars
现在人们普遍认为,脉冲产生的多个MHD模式的检测可能用于诊断太阳日冕的局部等离子体条件。类似地,这样的分析也可以在诊断X射线活跃的类太阳恒星的日冕中得到重要的应用。本文简要回顾了利用XMM-牛顿观测探测到的一些X射线活跃类日恒星(如Proxima Centauri,XI-Boo等)日冕中的MHD模,并讨论了其对获取局部磁大气物理信息的意义。我们的结论是,在日冕的MHD地震学的细化也提供了最好的类比,以发展磁活动和耀斑类太阳恒星的恒星地震学,推导出当地的日冕的物理条件。
2014-01-23 astro-ph.SR
The internal rotation of low-mass stars from solar and stellar seismology
由于日震学和星震学,测量太阳和恒星内部自转的可能性对恒星内部的水动力学和磁流体动力学过程提供了巨大的限制。了解恒星内部角动量传输的过程至关重要,因为它们也会影响化学物质的传输,从而影响恒星的演化。在这里,我们提出了一些关键的结果,在这两个领域,以及如何详细的地震分析可以提供严格的限制,在低质量恒星内部的角动量输运的物理,并可能排除一些候选人。
2022-02-21 astro-ph.SR
Constraining stellar and orbital co-evolution through ensemble seismology of solar-like oscillators in binary systems -- A census of oscillating red-giants and main-sequence stars in Gaia DR3 binaries
本研究通过交叉匹配Gaia DR3双体轨道星表与Kepler、TESS类太阳振荡体星表,将双星中类太阳振荡体样本规模提升一个数量级,分析了其星震与轨道属性,验证了TBO轨道要素的合理性并给出其完备度。
2023-11-06 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
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
The role of carbon in red giant spectro-seismology
本研究利用 The Cannon 分析 301 颗红巨星的 Veloce Rosso 高分辨率光谱,发现含碳 CN 分子特征及同位素差异可指示演化状态,并将其归因于深混合等过程。
2024-02-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Global Seismology of the Sun
对太阳和其他恒星的地震研究为了解这些恒星的内部提供了一个独特的窗口。多亏了日震学,我们对太阳的结构有了令人钦佩的精确了解。事实上,我们的知识足以将太阳用作实验室。我们还能够非常详细地研究太阳的动力学。日震数据还使我们能够探测太阳活动时太阳发生的变化。对太阳以外的恒星进行地震研究是一项相当新的工作,但我们在这一领域正在取得巨大进展。在这篇评论中,我讨论了一些技术中使用的日震分析和使用这些技术获得的结果。在这篇评论中,我专注于全球日震学的结果,即,利用太阳的正常振荡模式研究太阳。我还简要地谈到了星震学,对太阳以外的恒星的地震研究,并讨论了如何解释其他恒星的地震数据。
2016-06-22 astro-ph.SR
Oscillating red-giant stars in eccentric binary systems
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提高了对红巨星和双星的理解。本文讨论了已知的含有类太阳振荡红巨星主分量的偏心系统的特征。我们还报告了几个新的二元系统,是候选人主办的振荡伴侣。将星震技术与光变曲线拟合相结合是研究双星的一种有效方法。地震学使我们能够推断红巨星的性质。此外,通过对椭球调制的建模,我们可以对双星系统的参数进行约束。一个有价值的独立来源是地面高分辨率光谱仪。
2014-12-12 astro-ph.SR
Merger seismology: distinguishing massive merger products from genuine single stars using asteroseismology
针对并合产物与单星难以区分的问题,该研究通过星震学对比发现二者结构差异体现在渐近周期间距等特征上,证明可通过星震学区分两类恒星,为并合星震学领域提供了工具。
2024-06-20 astro-ph.SR
Theoretical seismology in 3D : nonlinear simulations of internal gravity waves in solar-like stars
研究了内部重力波对恒星辐射带角动量输运的影响,以及它们提供的恒星内部结构和动力学信息。本文首次对类太阳恒星中IGW的激发和传播进行了三维非线性数值模拟。其目的是研究波的行为在一个现实的三维非线性时间依赖模型的太阳,并描述其属性。我们比较我们的结果与理论和一维预测。它使我们能够指出理论和模拟之间的互补性,并突出的便利性,但也渐近和线性理论的局限性。我们发现,丰富的光谱IGWs是由对流激发的,约占总太阳光度的0.4%。我们研究了这一频谱的空间和时间特性,热阻尼和波之间的非线性相互作用的影响。我们给出了模的频率、随时间的演化和转动分裂的定量结果,并讨论了不同参数下IGW的振幅。这项工作指出了高性能仿真的重要性,其互补性与观察和理论。它打开了一个大领域的研究IGW在三维球形结构中的非线性传播。这项工作的扩展到其他类型的恒星,具有不同的质量,结构和旋转速率将导致更深入和更准确的理解IGW的恒星。
2014-04-04 astro-ph.SR
Saturn's rings as a seismograph to probe Saturn's internal structure
正如地震学已经对地球、太阳和恒星所做的那样,它有可能从根本上改变对巨行星内部的研究方式。在一系列只有少数人预见到的事件中,卡西尼号航天器对土星环的观测迅速开辟了巨大行星地震学的基础。重力直接将行星的正常模式振荡耦合到环粒子的轨道,产生螺旋波,其频率编码土星的内部结构和旋转。这些模式揭示了土星中心附近的稳定分层区域,并对土星的旋转提供了新的限制。
2020-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Towards real neutron star seismology: Accounting for elasticity and superfluidity
研究了弹性地壳对超流中子星振荡谱的影响。在两个流体形式主义,我们考虑牛顿恒星模型,包括一个成熟的中子星的相关成分。地核是由超流中子和带电粒子的混合物形成的,而地壳内部则是由超流中子渗透的原子核晶格描述的。我们线性化的泊松和非旋转超流星的守恒方程和研究的弹性,夹带和成分分层的剪切和声学模式的影响。在地核和地壳中,卷吸都是从核子有效质量的最新结果导出的。作为一个本征值问题求解的扰动方程,我们发现,在地壳中的超流中子和它们的大的有效质量的存在可能有显着的影响,对恒星的振荡谱。
2011-05-24 astro-ph.SR gr-qc
Towards age/rotation/magnetic activity relation with seismology
恒星年龄的知识直接影响行星系统的特征,因为它对系统诞生的时刻提出了强有力的约束。不幸的是,确定恒星的精确年龄是一项非常困难的任务。可以使用不同的方法(基于等时线或化学元素丰度)来进行测量,但这些方法通常具有很大的不确定性。在演化过程中,恒星会经历导致角动量损失的过程,但也会发生磁活动的变化。建立恒星自转、磁场、年龄的关系,将是独立推断恒星年龄模型的一项资产。几次尝试建立旋转和年龄之间的经验关系(即陀螺年代学),重点是年龄测定更容易的星团恒星和主序星上的年轻恒星。对于场星,我们现在可以利用高精度的光度观测,我们可以进行星震分析,以提高恒星年龄的准确性。此外,光变曲线的可变性使我们能够对恒星的旋转和磁场活动施加强有力的约束。通过结合这些精确的测量,我们正在了解和改善磁活动,旋转和年龄之间的关系,特别是在恒星演化的不同阶段。我将回顾基于年轻星团恒星观测的陀螺年代学关系的现状。然后,我将集中讨论类太阳恒星,并描述可以通过高质量的光度观测(如开普勒任务的观测),特别是通过星震分析提供的恒星年龄、旋转和磁性的推断。
2015-02-03 astro-ph.SR
Seismology of Altair with MOST
牵牛星是旋转最快的恒星,距离太阳不到10秒差距。它的精确建模是我们理解快速旋转恒星演化的里程碑,所有观测约束都是最受欢迎的,以更好地确定这颗恒星的基本参数。我们希望改善牛郎星的地震光谱,并确认这颗恒星的$δ$ -Scuti性质。我们使用恒星微变和振荡(MOST)卫星以一系列法布里图像的形式收集的光度数据来获得四个时期的牛郎星光变曲线,即2007年,2011年,2012年和2013年。我们首先确认了在牵牛星的光变曲线中存在$δ$ -Scuti振荡。我们扩展了一些本征频率的精度,并添加了新的牛郎星,现在有15个检测到的本征模式的频谱。根据再现干涉测量数据的模型,旋转周期预计为$\sim$ 7小时46分,似乎出现在2012年的数据集中,但仍需确认。最后,牛郎星模式振荡显示出明显的振幅变化的时间尺度为10至15天,这可能是一个耦合的振动和热对流层中的卡帕机制正在运作的签名。牛郎星振荡频谱不包含大量的激发本征模,这是类似于快速旋转的恒星HD 220811。这支持了理论研究已经指出的快速旋转阻碍本征模激发的观点。
2021-07-22 astro-ph.SR
Seismology of adolescent neutron stars: Accounting for thermal effects and crust elasticity
我们研究相对论恒星的振荡,结合与内部成分,热梯度和地壳弹性相关的关键物理。我们的目标是开发一种形式主义,这是能够占国家的最先进的理解与这些系统相关的复杂的物理。作为第一步,我们使用现代状态方程建立模型,包括与内部相变相关的成分梯度和密度不连续性(如壳核过渡和μ子首次出现在核心的点)。为了了解振荡谱的性质,我们进行了冷却模拟,以提供恒星在青春期演化时内部温度分布的真实快照。相关的热压力被纳入微扰分析,我们讨论了存在的$g$模式产生的热效应的结果。我们还考虑了由于相变和恒星地壳的逐渐形成以及一组剪切模式的出现而产生的界面模式。
2014-08-20 astro-ph.SR gr-qc
Seismology of the Sun : Inference of Thermal, Dynamic and Magnetic Field Structures of the Interior
最近的大量证据表明,太阳强烈地影响着地球的气候和环境。地球上生命的存在主要依赖于太阳的能量。因此,了解太阳的物理,特别是其内部的热,动力学和磁场结构,是非常重要的。近年来,从地面和空间观测中发现,太阳在数百万个振荡模式中具有近5分钟的周期性。这一发现预示着太阳物理学的一个新时代,一个独立的分支称为日震学或太阳地震学已经开始。在日震学出现之前,太阳内部的热结构是通过模拟太阳的年龄、质量和半径的恒星结构方程的演化解来理解的。而磁流体动力学方程的解给出了太阳内部的动力学和磁场结构。在这篇报告中,我回顾了太阳内部的热,动力学和磁场结构的日震学推断。
2012-10-01 astro-ph.SR
Effect of nuclear reactions rates and core boundary mixing on the seismology of red clump stars
本研究使用MESA代码量化了核心边界混合和氦燃烧核反应率对红群星周期间距$ΔΠ$的影响,发现核心边界混合是星震学建模的主要不确定性来源,C-alpha反应率影响不可忽略,未来需结合PLATO数据与模拟解除简并性。
2024-01-10 astro-ph.SR
A diffuse core in Saturn revealed by ring seismology
历史上,对巨行星内部结构的最佳限制来自对其重力场的测量。这些重力数据本质上对行星的外部区域非常敏感,对木星和土星的内部深处只提供松散的约束。这一基本限制阻碍了测量这些行星核心的质量和紧凑性的努力,这些核心是理解其形成路径和演化的关键属性。然而,对土星环的研究揭示了土星内部由脉动模式驱动的波,为土星内部提供了独立的地震探测器。观测揭示了重力模式(g模式)脉动,这表明土星内部的一部分是由成分梯度稳定分层的,g模式频率直接探测行星内的浮力频率。在这里,我们将结构模型与重力和地震测量进行比较,以表明数据只能由土星中的扩散,稳定分层的核心-包络过渡区来解释,该过渡区延伸到行星半径的约60%,并包含约17个地球质量的冰和岩石。重元素的逐渐分布限制了土星中的混合过程,它可能反映了行星的原始结构和吸积历史。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of red giants as a tool for studying stellar populations: first steps
利用CoRoT和开普勒天基卫星探测G和K巨星中的类太阳振荡,可以对这些恒星的质量和半径设定强有力的限制。这些限制的可用性为数以千计的巨人采样银河系的不同区域的承诺,以丰富我们对银河系的组成的理解。在这篇文章中,我们简要回顾了红巨星地震学目前可以提供给恒星星族研究的相关限制。然后,我们提出,对于一些附近的恒星,使用地震标度关系和其他方法获得的半径和质量之间的比较。
2011-08-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Testing asteroseismology with Gaia DR2: Hierarchical models of the Red Clump
天文地震学提供了与距离无关的基本恒星参数,但要经过系统学的校准。盖亚DR 2为10亿颗恒星提供了视差,这些恒星被视差零点抵消。红丛星(RC)的光度分布很窄,因此可以作为标准烛光来校准这些系统。这项工作测量了开普勒场中RC的大小和传播如何受到地震学温度和标度关系变化的影响,以及盖亚视差零点的变化。我们使用的样本5576 RC星通过asteroseismology分类。我们采用分层贝叶斯潜变量模型,发现人口水平的RC与地震学的属性,并使用这些作为先验盖亚视差零点偏移。然后,我们使用公布的零点值找到RC的位置。我们发现一个地震温度不敏感的传播RC的~0.03 mag的2 MASS K带和一个更大的和轻微的温度依赖的传播~0.13 mag的盖亚G带。K波段的本征色散为RC星提供了~1%的距离精度。单独使用盖亚数据,我们发现平均零点为-41 $\pm$ 10 $μ$。该偏移产生的RC绝对幅度为-1.634 $\pm$ 0.018(K)和0.546 $\pm$ 0.016(G)。通过地震学获得这些相同的值将需要全球温度漂移~-70 K,这与光谱学中已知的系统学是兼容的。
2019-04-18 astro-ph.SR
99 oscillating red-giant stars in binary systems with NASA TESS and NASA Kepler identified from the SB9-Catalogue
双星系统中的振荡红巨星是研究演化高级阶段恒星结构和演化的理想实验平台。在双星系统中有83颗已知的红巨星,其中只有约40颗确定了全球地震参数和轨道参数,与众多已知的振荡星相比,样本很小。红巨星双星系统的探测通常是通过空间测光中的双星特征来实现的。这些数据的时基使探测偏向于周期较短的系统,轨道的大小不足以让红巨星在红巨星分支上演化时完全延伸。因此,样本显示出过量的H-壳层燃烧巨星,而在He-核心燃烧阶段包含很少的恒星。从第九目录的光谱双星轨道(SB 9),我们确定了候选系统托管红巨星的主要组成部分。从NASA的开普勒、K2和TESS(凌日系外行星勘测卫星)任务以及BRITE(明亮目标探测器)星座任务中搜索空间测光,我们发现了99个系统,这些系统以前不知道有振荡的巨星成分。修订后的搜索策略使我们能够将拥有振荡巨星的系统的轨道周期范围扩展到26000天。如此宽广的轨道使得氦核燃烧的主星数量丰富,这是从双星研究中全面了解恒星演化所必需的。将双星系统中已知振荡红巨星的样本规模扩大两倍,是朝着地震学和潮汐研究的集合方法迈出的重要一步。虽然对于非食双星的倾角是未知的,这样一个地震良好的特征样本将是一个宝库结合盖亚天体测量轨道的双星系统。
2022-04-27 astro-ph.SR
Gravitational wave seismology of charged strange stars in the Cowling approximation: the fluid pulsation modes
本研究在Cowling近似下探讨电荷对奇异夸克星流体振荡模式引力波频率的影响,发现$f$-mode对电荷变化高度敏感,为致密星是否含电荷提供了区分依据。
2024-11-14 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
TESS asteroseismology of the Kepler red giants
红巨星星震学可以为研究银河系提供有价值的信息,如CoRoT和开普勒等太空任务所证明的那样。然而,以前的观测仅限于小数据集和视场。TESS任务提供了更大的样本,并且首次有机会从全天空的全帧图像而不是狭窄的领域和预先选择的目标进行星震推断。在这里,我们试图检测振荡TESS数据的红巨星在开普勒领域使用4年的开普勒结果作为基准。因为我们使用1-2个观测扇区,所以我们的结果代表了TESS数据的典型场景。我们在~3000颗恒星中检测到明显的振荡,另有~1000个边界(低S/N)案例。相比之下,最好的情况下的预测表明约有4500个可检测的振荡巨星。在清晰的探测中,我们在570颗恒星中测量了Dnu,这意味着Dnu产量约为20%(一个扇区为14%,两个扇区为26%)。这些产量意味着典型的(1-2部门)TESS数据将导致显着的检测偏差。因此,为了增加恒星的数量,可能只需要使用Numax作为恒星属性估计的地震输入。然而,我们发现地震测量中几乎没有偏差,并且典型的散射在Numax中约为5-6%,在Dnu中约为2-3%。这些值,再加上视差、Teff和[Fe/H]在基于网格的方法中的典型不确定性,将为低光度巨星提供3%的推断恒星半径、6%的质量和20%的年龄的内部不确定性。最后,我们发现红巨星地震学不会受到Tmag < 12.5的恒星混合的地震信号混淆的显著影响。
2022-02-14 astro-ph.SR
Atmospheric parameters and chemical properties of red giants in the CoRoT asteroseismology fields
在CoRoT卫星的地震学领域对红巨星进行精确定性是进一步深入地震建模的先决条件。作为地面后续活动的一部分,获得了高分辨率FEROS和HARPS光谱,用于19个具有很大的星震潜力的目标。这些数据被用来准确地估计其基本参数和丰度的16个化学物种在自洽的方式。一些强大的探针的混合进行了调查(锂和CNO丰度,以及在少数情况下的碳同位素比)。光谱和地震数据提供的信息相结合,以提供更准确的物理参数和丰度。我们样本中的恒星遵循一般丰度趋势,作为银河系盘恒星中观察到的金属丰度的函数。在考虑了星际介质的化学演化后,通过在恒星表面探测CN循环产物,揭示了内部混合现象的观测特征。本文还讨论了大质量恒星中NeNa循环物质的污染问题。由于受到小行星地震的限制,这些数据将为详细地从理论上研究在演化中的低质量和中等质量恒星中化学元素迁移的物理过程铺平道路。
2014-03-18 astro-ph.SR
Determination of the stars fundamental parameters using seismic scaling relations
随着CoRoT和开普勒星载飞行任务获得的大量观测结果,对表现出类似太阳振荡的恒星的地震学产生了越来越大的兴趣。在这个框架中,星震量和恒星参数之间的关系提供了一个独特的机会,以获得恒星参数的模型无关的确定(例如,质量和半径)的大样本恒星。我审查这些缩放关系,特别强调的基本物理过程,这些关系,以及它们的不确定性。
2012-10-12 astro-ph.SR
Solar-like oscillations in a massive star
恒星的地震学提供了对发生在其内部的物理机制的深入了解,其振荡模式探测不同的层。由湍流对流激发的低振幅声振荡在40年前在太阳中被探测到,最近在低质量主序星中被探测到。利用对流旋转和行星凌日任务收集的数据,我们在这里报告在大质量恒星V1449 Aql中检测到类似太阳的振荡,V1449 Aql是一个已知的大振幅(b Cephei)振荡器。
2009-06-20 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
Towards the true number of flaring giant stars in the Kepler field. Are there flaring specialities associated with the giant nature?
我们的目标是给出一个可靠的估计的数量在开普勒领域的耀斑巨星。通过分析这些恒星的耀斑活动,我们探讨了它们的耀斑统计和释放的耀斑能量。本文还研究了振荡在抑制磁活动中的作用。在一个闪耀巨星的样本上,我们寻找可能与巨星性质有关的闪耀特性。我们搜索耀斑使用完整的K1数据样本的706颗恒星从两个清单中发现的文献中的耀斑巨星。最后,我们确认只有61颗恒星是燃烧的巨星。在这61颗闪耀巨星中,我们只发现了6颗也显示出振荡;我们认为,61颗闪耀巨星中的很大一部分是光谱双星的成员,这些双星已经被证明是11颗。进行测试,以纠正在低耀斑能量的子样本的19个进一步研究,经常燃烧的恒星的检测偏差。对这19颗恒星的耀斑能量分布和耀斑频率图(FFD)的构建。在巨星上探测到的耀斑数量与自转周期的相关性很弱。这61颗已确认的巨星只占开普勒数据库中整个巨星总数的0.3%,而之前的估计要高出一个数量级。恒星的性质和耀斑特征之间没有很强的相关性。这些燃烧着的特殊物种的广泛规模与巨大的自然界几乎没有关系,如果有的话。这一点,以及观测到的耀斑持续时间与耀斑能量相关的发现,无论耀斑的能级和恒星光度等级如何,都表明耀斑恒星中存在共同的背景物理,或者换句话说,背后存在一般的尺度效应。
2021-01-09 astro-ph.SR
Global helioseismology (WP4.1): From the Sun to the stars & solar analogs
太阳作为恒星的观测把我们的恒星作为恒星观测的参考。在这里,我回顾了SPACEINN全球地震学小组(工作包WP 4.1)在过去3年中开展的活动。特别是,我们将解释SPACEINN seismic+门户网站上提供的新交付成果。此外,将特别注意表面动力学(旋转和磁场)。在描述了大约300颗类太阳恒星的旋转和磁性并为其定义了适当的度量之后,我们使用它们的地震特性来描述18个太阳类似物,并研究了它们的表面磁性和地震特性。这使我们能够将太阳与它的兄弟姐妹进行比较。
2016-11-11 astro-ph.SR
Surface magnetism of cool giant and supergiant stars
近距离双星系统中的晚型巨星上存在恒星黑子,由于潮汐锁定而呈现出快速旋转,已经知道了五十多年。几十年的光度监测使研究这些恒星的长期磁活动成为可能,揭示了复杂的活动周期。在过去的二十年里,观测和分析技术的发展也使我们能够研究这些活动巨星上详细的星点和磁场配置。近年来,在缓慢旋转的巨星和超巨星上也发现了磁场。在本文中,我回顾了已知的冷巨星和超巨星的表面磁性。
2013-10-14 astro-ph.SR
Magnetic fields of cool giant and supergiant stars: models versus observations
近年来,我们对冷巨星和超巨星的磁场的认识有了很大的进展。例如,利用光学干涉测量法在活动巨星的表面上直接拍摄到了星点,在许多缓慢旋转的巨星甚至超巨星上都探测到了磁场。在这里,我回顾了目前已知的冷巨星和超巨星的磁性,并讨论了这些领域的起源和理论上对它们的了解。
2017-12-14 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
AMBER/VLTI observations of 5 giant stars
虽然在比太阳质量更大的主序星周围寻找系外行星发现的此类天体相对较少,但在巨恒星周围进行的调查导致发现了30多颗新的系外行星。研究巨恒星所在行星的兴趣在于研究质量比太阳大的恒星周围行星形成的可能性。到目前为止,孤立巨星的质量只能从演化轨迹中估计,这导致了不同的结果取决于所考虑的物理学。因此,为了校准理论,重要的是要尽可能独立于物理模型来测量大量的巨星直径和质量。我们的目标是确定5颗巨星的直径和有效温度,其中一颗已知拥有一颗行星。用ATs对5颗巨星进行了低分辨率AMBER/VLTI观测。为了测量高精度的定标平方视标度,进行了定标器-星-定标器观测序列。我们测量了4颗巨星的均匀盘和边缘变暗的角直径。有效温度也是通过结合测辐射热光度和干涉直径推导出来的。较低的有效温度相比,光谱测量。巨星HD 12438被发现有一颗未知的伴星,角距约为12质量。文献中的径向速度测量结果证实存在一个轨道周期很长的伴星(P ~ 11.4年)。
2011-12-21 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
The Light Curve Shapes as a Key to Resolving the Origin of Long Secondary Periods in Red Giant Stars
我们提出了一个研究的OGLE光变曲线的红巨星表现出长的次级周期(LSP)-一个神秘的现象,通常观察到的恒星上红巨星分支和渐近巨星分支。我们表明,LSP星的光变曲线基本上是相同的斑点变星的光球上有一个黑点。这样的行为可以解释为一个尘埃云的存在,它与一个低质量的伴星一起在一个封闭的圆形轨道上绕着红巨星运行。我们认为,二进制方案是在协议的LSP变量的观测特性,包括非正弦形状的径向速度曲线。
2014-04-16 astro-ph.SR
White-dwarf red-giant mergers, early-type R stars, J stars and lithium
早期型R星和J星是一种特殊类型的碳星,具有增强的氮($\rm [N/Fe]\approx 0.5$)、锂、低的\iso{12}{C} / \iso{13}{C}比($<15$)和没有s元素增强。氦白矮星与红巨星的合并被认为是早期型R星起源的一个可能模型,但核合成的细节尚不清楚。本文研究了氦白矮星与红巨星合并的三种可能途径,发现其中只有高质量氦白矮星俯冲到低核质量红巨星中才能形成早型R星。元素碳、氮、氧和锂的核合成与观测结果吻合得很好。此外,我们发现J星可能代表了早期R星演化过程中的一个短暂而明亮的阶段。
2013-01-04 astro-ph.SR
A Search for Candidate Li-Rich Giant Stars in SDSS DR10
我们报告了在SDSS DR 10数据集的569,738颗恒星中搜索候选富锂巨星的结果。在小的变化,我们的方法是基于在早期的搜索EMP/CEMP星,并使用相同的数据集。作为我们调查的一部分,我们展示了一种方法,用于分离后主序星和主序星的温度低于Teff ~ 5800 K,使用我们的Sr II 4078,Fe I 4072和Ca I 4227线的特征强度措施。通过在多维相空间中仔细选择切割,我们分离出一个潜在的富锂巨星样本。从这些,使用详细的比较与矮和巨大的英里星,和我们自己的个人光谱分类,我们确定了一组高可能性的候选人富锂巨星。我们提供这些进一步的研究,以促进对这些神秘物体的理解。
2018-06-27 astro-ph.SR
Metallicities of Planet Hosting Stars: A Sample of Giants and Subgiants
这项工作提出了一个均匀的推导大气参数和铁丰度的样本的巨和亚巨星的主机巨行星,以及控制样本的亚巨星不知道主机巨行星。分析是使用相同的技术,我们以前的分析大样本的行星托管和控制样本矮星。比较这些样本中主序星、次巨星和巨星的[Fe/H]分布发现,主序星和次巨星的平均金属丰度相同,为<[Fe/H]> \simeq +0.11 dex,而巨星样本的金属丰度通常更低,平均金属丰度为<[Fe/H]> = -0.06 dex。亚巨星与矮星的平均金属丰度相同,这一事实表明,富含金属的固体物质并没有大量吸积到行星所在的恒星上,因为这些物质在从矮星到亚巨星的演化过程中会被稀释。与行星所在的矮星和次巨星相比,行星所在的巨星的金属丰度较低,这被解释为与恒星质量有关,巨星的质量更大,因此平均而言,原行星盘的质量更大。在行星形成的核心吸积模型中,较大的盘质量可以包含形成巨行星所需的临界金属量,即使在较低的金属丰度下。
2010-10-04 astro-ph.SR
Photospheric diagnostics of core helium burning in giant stars
核心燃烧氦的原生红团(RC)星是演化的红巨星,是非常好的标准烛光。因此,这些恒星通常用于绘制银河系或确定与其他星系的距离。然而,将RC星与其演化程度较低的前体,即红巨星分支(RGB)星区分开来仍然是一个困难的挑战,并被认为是星震学的领域。在这项工作中,我们使用了1,676颗RGB和RC星的样本,这些恒星具有来自APOGEE巡天的单历元红外光谱和星震参数和分类,以表明光谱本身可以用于(1)预测星震参数,精度足够高,以(2)区分核心氦燃烧的RC和其他污染小于2%的巨星。这不仅可以从光谱测量中选择大量的标准烛光,而且还可以消除红巨星混合和质量损失的恒星演化研究的主要障碍之一。
2017-12-11 astro-ph.SR
The fractions of post-binary-interaction stars and evolved blue straggler stars on the red giant branch of globular clusters
球状星团的红巨星支(RGB)是一些奇异星的家园,这可能为球状星团中多个恒星星族的形成提供线索。众所周知,双星的相互作用是许多奇异恒星的成因。因此,重要的是要了解GC的RGB上的恒星比例是二元相互作用的结果。在本文中,我们进行了一个二进制人口合成的研究,以跟踪的数量后二进制相互作用(后BI)的星星,出现在RGB上,特别强调的演变蓝色离散星(E-BSS)。假设初始二进制分数接近50%,我们发现RGB上大约有一半的物体(称为巨人)经历了二进制相互作用,并且E-BSS在我们的标准模拟中占巨人的10%左右。我们还比较了从不同渠道演变而来的后BI巨头的属性。我们发现,初始轨道周期和质量比分布显着影响的分数后BI巨星。我们的研究结果表明,非标准星从二进制相互作用提供了一个不可忽视的贡献,在GC的RGB星,这应该考虑在未来的调查的起源多个恒星星族。
2021-05-01 astro-ph.SR
Surface convection: from the Sun to red giant stars
我们检查太阳和红巨星分支恒星之间的表面条件的变化如何改变模型中使用的特征表面对流长度尺度。我们调查的情况下,混合长度理论和湍流全谱的现象学的问题。对于观测部分,我们依赖于对附近红巨星的有效温度和干涉半径的独立测量。我们发现,当地红巨星分支不能解释考虑到太阳校准的对流长度尺度。
2011-12-06 astro-ph.SR
Tidal interactions between binary stars drives lithium production in low-mass red giants
恒星演化的理论模型预测,当恒星变成红巨星时,恒星内部的大部分锂都被破坏了。然而,观测显示,大约1%的红巨星特别富含锂,通常超过星际介质或大爆炸预测的数量。在过去的40年里,只发现了大约150颗富锂巨星,除了锂的增强之外,没有其他独特的性质,富锂巨星的起源是恒星天体物理学中最古老的问题之一。在这里,我们报告了2,330个低质量(1到3 $\,M_\odot$)富锂巨星的发现,我们认为这与由双星伴星潮汐自旋驱动的内部锂生产是一致的。我们的样本显示,大多数富锂巨星都有燃烧氦的核心($80^{+7}_{-6}\%$),富锂巨星的频率随着恒星金属丰度的增加而增加。我们发现,虽然行星吸积可以解释一些富含锂的巨星,但它不能解释大多数具有氦燃烧核心的巨星。我们排除了大多数其他提出的解释作为富锂巨星的主要机制,包括与单星演化有关的所有阶段。我们的分析表明,巨行星富含锂的时间只有大约200万年。根据这个锂耗尽时间尺度的预测,大多数具有氦燃烧核心的富锂巨星都有一个双星伴星。
2019-10-22 astro-ph.SR
On dynamo action in the giant star Pollux : first results
我们提出了一个3D MHD模拟的对流信封的巨星Pollux的旋转周期和磁场强度已测量光谱和光谱偏振观测的初步结果。这颗巨星是第一个被探测到磁场的单颗巨星之一,也是迄今为止磁场最弱的一颗。我们的目的是了解发电机在其扩展的对流信封的发展和行动。
2013-12-11 astro-ph.SR
Rotationally Driven Ultraviolet Emission of Red Giant Stars
主序星表现出明显的自转-活动关系,快速自转的恒星驱动强烈的色球/日冕紫外线和X射线辐射。虽然绝大多数红巨星是不活跃的,但也有百分之几的红巨星表现出强烈的紫外线辐射。在这里,我们使用SDSS APOGEE和GALEX观测到的133颗红巨星的样本来证明NUV过剩和旋转速度(vsini)之间的经验关系。除了这个简单的关系,我们发现,NUV过量也与旋转周期和Rossby数的方式,股票广泛类似的趋势,发现在M矮星,包括活动之间的饱和快速旋转。我们的数据还表明,旋转速度最快的巨星可能会表现出所谓的“超饱和”,这可能是由于这些恒星以高比例的分裂速度旋转而造成的离心剥离。作为我们的经验旋转活动关系的一个例子应用,我们证明,NUV发射观察到的最近报道的系统,包括一个红巨星与黑洞同伴是完全一致的,从该系统中的快速旋转红巨星。最根本的是,我们的研究结果表明,从主序星到红巨星演化阶段,冷恒星在旋转和对流中的色球活动有一个共同的起源。
2020-05-01 astro-ph.SR
A Comparison of the Chemical Composition of Main Sequence and Giant Stars in the Open Cluster NCC 752
疏散星团中恒星的化学成分通过比较主序星和演化的巨星提供了恒星化学演化的最佳信息。这是对古老的疏散星团NGC 752中矮星和巨星丰度的研究。它也是一个自动丰度测定的试点计划,包括等效宽度测量,恒星参数测定和丰度分析。我们在23颗矮星和6颗巨星中发现了31种元素离子组合的丰度。Fe的平均丰度为太阳的[Fe/H] $=-0.01\pm0.06$,矮星和巨星之间没有显著差异。我们发现,星团中其他元素的丰度,包括阿尔法元素,都在或略高于太阳水平。我们在巨星的光谱中发现了一些CNO加工的证据。巨星中Na的增强表明NeNa循环已经发生。在矮星和巨星中Mg和Al的丰度相似,表明较热的MgAl循环没有发生。我们没有发现证据的s-过程增强的重元素的丰度在巨人。
2019-05-04 astro-ph.SR
Seismic diagnostics for transport of angular momentum in stars 2. Interpreting observed rotational splittings of slowly-rotating red giant stars
星载飞行任务CoRoT和开普勒的星震学提供了一种强有力的手段来测试恒星中传输过程的建模。旋转分裂是目前测量了大量的红巨星,可以提供严格的限制旋转配置文件。本文的目的是获得一个理论框架,了解所观察到的旋转分裂的性质的红巨星缓慢旋转的核心。这使我们能够建立适当的地震诊断这些演化恒星的旋转。采用一阶微扰方法计算了两个$1.3 M_\odot$基准模型的随机激发偶极模的旋转分裂,假设核缓慢旋转。对于红巨星缓慢旋转的核心,我们表明,$\ell=1$模式的旋转分裂随频率的变化只取决于大的频率分离,g-模式的周期间隔,和平均包络的核心旋转速率(${\cal R}$)的比率。这使我们提出了一种直接从观测结果中推断出${\cal R}$的方法。这个方法是用开普勒红巨星KIC 5356201来验证的。最后,我们提供了一个理论支持,使用洛伦兹轮廓测量红巨星的观测分裂。
2012-11-07 astro-ph.SR
Kepler asteroseismology of red-giant stars
2009年3月发射的开普勒任务彻底改变了星震学,提供了对数千颗恒星的详细观测。这使得对从紧凑的热亚矮星到红巨星的恒星进行深入分析,包括在主序星上或附近的数百颗恒星中检测到类似太阳的振荡。在这里,我主要考虑红巨星中类似太阳的振荡,开普勒的观测产生了可能意想不到的丰富结果。除了对这些恒星的观测和数值结果进行简要概述外,我还提出了一个简单的分析,它捕捉了观测到的频率的一些特性。
2011-10-23 astro-ph.SR
Constructing stable 3D hydrodynamical models of giant stars
恒星相互作用的流体动力学模拟需要稳定的恒星模型作为初始条件。然而,这样的初始模型很难为巨恒星构建,因为流体静力平衡的空间尺度和巨恒星的核心和外壳之间的动力学时间尺度变化很大。它们是必需的,例如,模拟共同的信封阶段,其中一个巨大的信封涵盖了巨大的核心和伴星。在这里,我们提出了一种新的方法,近似和重建巨型配置文件的恒星演化代码,以产生稳定的模型,多维流体动力学模拟。我们用一维恒星演化程序MESA测定了典型的恒星分层剖面。经过适当的映射,流体动力学模拟使用移动网格代码AREPO进行。通过用一个质点代替巨星的核心,并通过构造一个合适的到中心的轮廓的延续,来近似巨星的轮廓。不同的重建方法进行测试,可以具体控制模型的对流行为。映射到网格后,松弛过程,包括阻尼的虚假速度产生稳定的模型在三维流体动力学模拟。最初对流稳定的配置导致稳定的流体动力学模型,而对流不稳定的分层的恒星演化代码,模拟恢复的对流行为的初始模型,并显示大对流羽流与马赫数高达0.8。例子显示了一个$2M_\odot$红巨星和一个$0.67M_\odot$渐近巨星分支星。详细的分析表明,改进后的方法可靠地提供了稳定的巨包层模型,可以作为初始条件的后续流体动力学模拟涉及巨恒星的恒星相互作用。
2016-11-30 astro-ph.SR
Adiabatic mass loss in binary stars. III. From the base of the red giant branch to the tip of asymptotic giant branch
密近双星演化的显著特征是组成星之间的质量交换所起的作用。质量传递是否是动态稳定的是二元体系演化的基本问题之一。在极快质量转移的极限下,相互作用双星中施主星的响应渐近地变为绝热膨胀。我们使用绝热质量损失模型,系统地调查的阈值动态时间尺度的质量转移在整个跨度可能的施主星演化状态。我们还模拟了等熵包络的质量损失过程,其中的比熵是固定的对流包络的底部,人工模拟这种质量损失在超绝热表面对流区域,绝热近似失败的效果。我们说明了一般的绝热响应的3.2 Msun施主星在不同的演化阶段。我们将我们的研究扩展到具有不同质量(Z = 0.02,从0.1到100 Msun)和处于不同演化阶段的施主星网格。我们着手提出我们的标准,动态不稳定的质量传递在表格和图形形式。对于红巨星分支和渐近巨星分支的施主,如果施主恒星的外拉格朗日半径过满,它们可能有足够深的对流包层,在热时标上演化成共同的包层。我们的研究结果表明,红巨星分支和渐近巨星分支恒星往往比以前认为的更稳定,这可能有助于解释观测到的轨道周期约为1000天的后AGB双星的丰度。
2020-07-20 astro-ph.SR
Determining rotational and macroturbulent velocities of cool magnetic giant stars
本文提出了一种估算演化M巨星的投影自转速度$vsini$和宏观湍流速度$v_{\rm mac}$的新方法。它基于频谱合成和多线分析工具的使用。目标是将观测的平均线轮廓与合成光谱的平均线轮廓拟合。将该方法应用于红巨星RZ Ari,得到了$v\sin i$ = 6.0 $\pm$ 0.5 km/s和$v_{\rm mac}$ = 2.0 $\pm$ 1.0 km/s的结果。
2022-02-02 astro-ph.SR
The Space Interferometry Mission Astrometric Grid Giant-Star Survey. III. Basic Stellar Parameters for an Extended Sample
我们目前的高分辨率(~ 55000)光谱观测结果的830光度预选候选红巨星的星等范围V = 9-12。我们开发了一个管道自动测定恒星大气参数从这些光谱和估计T_eff,logg,[Fe/H],微湍流速度,和投影旋转速度,vsini,为恒星。分析证实,候选人选择程序产生红巨星具有非常高的成功率。结果表明,这些恒星大多数是G巨星和K巨星,金属丰度([Fe/H] ~-0.3dex)略低于太阳。对样品中Mg丰度的分析表明,[Mg/Fe]与[Fe/H]的变化趋势与已发表的结果一致。
2010-11-02 astro-ph.SR
Seismic constraints on the internal structure of evolved stars: From high-luminosity RGB to AGB stars
空间飞行任务CoRoT和Kepler利用无与伦比的高精度光度数据探测恒星内部,为更好地了解恒星演化开辟了新的机会。开普勒观测恒星振荡已经有四年了,这使得它能够获得出色的频率分辨率,从而能够破译演化的红巨星分支和渐近巨星分支恒星的振荡光谱。在红巨星和渐近巨星分支的上部,恒星的内部结构受到很差的约束,这使得红巨星和渐近巨星之间的区分变得困难。我们进行了彻底的地震分析,以解决这些恒星内部的物理条件,并区分它们。我们研究了大约2.000个演化巨星的振荡模式特性,该模型由红巨星的渐近压力模式模式描述,其中包括氦第二电离区的签名。我们提取的模式属性的程度l = 3,并研究它们对恒星质量,金属丰度和演化状态的依赖。我们确定了一个明显的区别,在红色和渐近巨星之间的氦二次电离区的签名。我们还检测到一个明显的短缺的能量l = 1模式后的核心,他燃烧阶段。此外,我们注意到在渐近巨星分支上观察到的模式阻尼与在红巨星分支上观察到的模式阻尼相似。我们强调,氦二次电离区的签名随恒星演化而变化。这为我们区分红巨星分支星和渐近巨星提供了物理基础。在这里,我们的恒星振荡的调查,使我们能够约束的物理过程和关键事件发生在恒星演化的高级阶段,重点是沿渐近巨星分支的上升,包括渐近巨星分支颠簸。
2021-03-30 astro-ph.SR
Binary evolution along the Red Giant Branch with BINSTAR: The barium star perspective
钡(Ba)、CH和外生或贫Tc的S-型恒星是演化的低质量和中等质量恒星,其表面的慢中子捕获过程元素增强,这表明前渐近巨星分支(AGB)伴星的质量吸积,现在是一颗白矮星(WD)。Ba星和CH星可以在主序星、次巨星和巨星相中找到,而外来的S型星只分布在巨星分支中。随着这些被污染的恒星的演化,它们可能会与现在的白矮星同伴发生第二阶段的相互作用。在本文中,我们考虑的系统组成的主序星Ba和WD的同伴时,前者沿着红巨星分支(RGB)的发展。我们想确定是否可以从它们被怀疑的矮祖先的演化中推断出已知的Ba、CH和S巨星的轨道特性。为了这个目的,我们使用的BARGAR二进制演化代码和模型MS+WD二进制系统,考虑不同的二进制相互作用机制,如潮汐增强风质量损失和循环效率降低。为了探索它们对第二次RGB上升的影响,我们将模拟的轨道与Ba和相关巨星的观测周期和偏心率分布进行了比较。我们表明,独立考虑的机制,有一个强大的时期切断低于核心,他燃烧的恒星不应该被发现在二进制系统与WD同伴。对于质量更大的RGB恒星和更贫金属的系统,这个极限更短。然而,我们仍然发现了一些低质量的短周期巨系统,很难用我们的模型来解释,以及两个系统具有非常高的偏心率。
2020-05-11 astro-ph.SR
The lithium-rich giant stars puzzle: New observational trends for a general-mass-loss scenario
本研究合并富锂巨星与红外源星表,发现红外超、质量损失与锂增丰相关,并提出低质量巨星普遍经历快速锂增丰与物质抛射的统一情景。
2024-12-05 astro-ph.SR