Multiple channels for the onset of magnetism in isolated white dwarfs
强磁场的存在是相当一部分简并恒星的共同特征,但人们对磁场的起源和演化知之甚少。新的观测限制,从体积有限的调查指向一个更复杂的情况比一个单一的机制,适用于所有恒星。我们表明,在大质量的白矮星中,这可能是合并的结果,磁场是非常普遍和非常强的,并立即出现在冷却阶段。这些字段可能是由合并期间活动的发电机生成的。质量较低的白矮星通常是单颗恒星演化的产物,在出生时很少有可检测到的磁场,但磁场出现得非常缓慢,而且非常微弱,大约有四分之一。我们可能看到的是一个在早期进化阶段产生的内部场,它逐渐从内部松弛到表面。磁场的频率和强度继续增加,最终与大质量恒星的磁场相媲美,特别是在恒星冷却到核心结晶开始之后,这种效应可能是导致类似于地球内部活跃的发电机机制的原因。
2022-08-04 astro-ph.SR
Stellar magnetism, winds and their effects on planetary environments
在这里,我回顾了一些最近的工作,冷,主序星的磁性,他们的风和对周围系外行星的潜在影响。这些恒星的风非常微弱,在它们的一生中都持续存在。虽然只携带恒星质量的一小部分,但这些磁风带走了角动量,从而调节了恒星的旋转。由于冷恒星很可能被行星包围,因此了解主恒星风和磁性是描述系外行星环境的关键一步。由于旋转和活动密切相关,恒星的自旋下降导致恒星活动随着年龄的增长而减少。因此,随着恒星年龄的增长,高能(X射线,极紫外线)照射的减少被观察到,这可以影响系外行星大气的蒸发,从而也改变了系外行星的演化。
2016-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sensitivity of ring analysis to near-surface magnetism
虽然磁场对全球声波只有二阶效应,但它可以影响使用局部日震学推断的模式频率和流场。当人们试图推断全球尺度的流动,如纬向环流时,一个强的局部场会使我们的结果产生偏差。另一方面,在这一领域的研究的一个重要目标是,以确定是否可以检测到的频率或次表面流场的变化,可能是一个前兆的表面磁事件。在本文中,我们回顾了最近的发展,在这方面的重点与环图分析技术所获得的结果。
2014-12-16 astro-ph.SR
Understanding Active Region Emergence and Origins on the Sun and Other Cool Stars
本文综述太阳及冷恒星活动区通量浮现的研究进展,结合观测约束修正了对其驱动机制的认知,并提出未来可通过观测与模拟解决相关开放问题。
2023-06-10 astro-ph.SR
Magnetism, rotation, and nonthermal emission in cool stars -- Average magnetic field measurements in 292 M dwarfs
恒星发电机产生的磁场对类太阳恒星和低质量恒星的变化和演化及其行星系统的发展至关重要。我们报告的测量表面平均磁场在292 M矮星的比较与辐射转移计算,其中260个,这是第一次测量这种。我们的数据来自CARMENES项目期间拍摄的15,000多个高分辨率光谱。它们揭示了平均场强<B>和Rossby数$Ro$之间的关系,类似于研究充分的旋转活动关系。在缓慢旋转的恒星中,我们发现磁通量$Φ_\textrm{B}$与旋转周期$P$成正比,而在快速旋转的恒星中,平均表面场不会显著地增长超过可用动能所设定的水平。此外,我们还发现非热日冕X射线辐射、色球H $α$和Ca H&K辐射与磁通量之间有密切的关系。总之,这些关系表明,经验的旋转活动的关系可以追溯到一个依赖于旋转的磁力发电机。我们主张的图片,磁发电机产生的磁通量的恒星表面上的旋转速率成正比的饱和极限所设置的可用动能,我们提供的平均场强和非热发射的关系是独立的对流周转时间的选择。我们还发现,钙H&K的排放饱和,在平均场强为$\langle B \rangle \approx 800$ G,而H $α$和X射线的排放增长进一步与更强的领域,在更迅速地旋转的恒星。这与日冕剥离的假设相冲突,日冕剥离假设预测在旋转最快的恒星中,日冕等离子体将被冷却到色球温度。
2022-04-01 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
What Seismic Minimum Reveals About Solar Magnetism Below the Surface?
太阳的磁场在多个时间尺度上变化。观测表明,第24和25个周期之间的最低点是第二个连续的最低点,比以前的几个最低点更深更宽。由于在太阳表面观察到的活动区域是内部产生的磁场的表现,因此调查/了解表面以下的动态至关重要。在这种情况下,我们的报告,通过探测太阳内部与日震技术应用于长期振荡数据从全球振荡网络组(GONG),地震最小值在更深的层已经发生了大约一年前在表面的最后两个连续的太阳周期。我们的研究结果还表明,对流区底部的强磁场有所减少,这是表面磁场活动的主要驱动力。我们的结论是,磁场位于核心和近地表剪切层,除了速跃层领域,在修改的振荡频率发挥了重要作用。这提供了进一步加强太阳核心自形成以来遗留磁场存在的证据。
2021-11-29 astro-ph.SR
Atmospheric heating and magnetism driven by $^{22}$Ne distillation in isolated white dwarfs
本文提出冷磁白矮星GD 356的大气加热源于核心$^{22}$Ne蒸馏驱动发电机产生的欧姆耗散,该模型解释了极区加热现象及DAHe、DQe白矮星的磁场与色球发射特征。
2024-07-31 astro-ph.SR
Magnetar superconductivity versus magnetism: neutrino cooling processes
我们描述的微观物理,现象学,和天体物理学的影响$B$ -场诱导的不成对效应,可能会发生在磁星,如果当地的$B$ -场在磁星的核心超过一个临界值$H_{c2}$。利用Ginzburg-Landau超导理论,考虑到质子凝聚体与背景中子凝聚体耦合产生的修正($\le 30\%$),我们导出了质子凝聚体的$H_{c2}$场。质子凝聚体配对的密度依赖性意味着$H_{c2}$在壳核界面处最大,向恒星中心减小。因此,具有均匀恒定场的磁星芯对于“中场”磁星($10^{15}\le B\le 5 \times 10^{16}$ G)将是部分超导的,而“强场”磁星($B>5\times 10^{16}$ G)将没有超导性。磁星核心的中微子发射率以两种方式变化:(i)~ $B$ -场辅助的直接Urca过程被增强了几个数量级,因为在$B\ge H_{c2}$的区域中存在非配对效应;(ii)~质子的库珀对断裂过程在这些区域消失,并且对断裂过程的总发射率仅减少了几倍。
2015-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
The "Binarity and Magnetic Interactions in various classes of Stars" (BinaMIcS) project
“不同类别恒星的双星性和磁相互作用”(BinaMIcS)项目是基于CFHT的ESPaDOnS和TBL的Narval的两个大型分光偏振观测计划。三个样本的光谱双星与两个光谱(SB 2)的观察:已知的冷磁双星,少数已知的热磁双星,和调查样本的热双星寻找额外的热磁双星。BinaMIcS的目标是了解恒星磁性和双星之间复杂的相互作用。为此,我们将在一个重要的演化阶段范围内,对热和冷近距离双星系统的磁场、磁层结构和两个组成部分的耦合进行建模和建模,以对抗当前的理论并引发新的理论。最初的结果已经提供了有趣的线索,例如关于热恒星磁性的起源。
2015-10-07 astro-ph.SR
The incidence of magnetic fields in cool DZ white dwarfs
人们对最冷的白矮星中磁场的发生率知之甚少。它们的光谱通常不显示任何吸收线,因为氢和氦的束缚-束缚不透明度非常小。因此,探测这些恒星是否存在磁场极具挑战性。然而,冷白矮星的外部污染,例如,行星碎片,导致其光谱能量分布中出现金属线。这些线提供了一个独特的工具来识别和测量银河系中最冷和最古老的白矮星的磁性。我们发现了7颗强金属污染的冷(T_eff < 8000 K)白矮星,其磁场强度为1.9 ~ 9.6 MG。对我们较大的冷DZ星等限制样本的分析得出了13+/-4%的磁场入射下限,明显高于热DA白矮星。
2015-03-12 astro-ph.SR
How well does surface magnetism represent deep Sun-like star dynamo action?
本文利用冷恒星三维磁流体动力学发电机模拟验证了由表面磁场和较差自转估算各半球净环向磁通的方法,确认其可约束磁周期通量储备,但无法定位生成来源且不适用于所有发电机。
2024-01-19 astro-ph.SR
The MiMeS Survey of Magnetism in Massive Stars: CNO surface abundances of Galactic O stars
大质量恒星的演化仍有一部分是不受约束的。质量、金属丰度、质量损失和自转是恒星演化的主要驱动力。双星和磁场也可能显著影响大质量恒星的命运。我们的目标是研究银河系中单个O星的演化。为此,我们使用了74个对象的样本,包括从O 4到O9.7的所有光度类别和光谱类型。我们依赖于在大质量恒星的MiMeS调查的背景下获得的光谱学。我们用代码CMFGEN进行光谱建模。我们确定样本恒星的表面性质,特别强调碳,氮和氧的丰度。我们的大多数样本恒星的初始质量在20到50 Msun之间。我们发现,氮是更丰富和碳/氧更多的超巨星比在矮星耗尽,与巨人显示中间程度的混合。通过CNO循环的核合成预测的值的范围内观察到的CNO丰度。在给定的光度等级内,质量较大的恒星似乎比质量较低的恒星化学成分更丰富。我们比较我们的结果与三种类型的演化模型的预测,并表明,对于两组模型,我们的样本的80%可以解释的恒星演化,包括旋转。磁性对地表丰度的影响是不受约束的。我们的研究表明,在20-50 Msun质量范围内,银河系中大多数单O星的表面化学丰度都能很好地用旋转恒星的恒星演化来解释。
2014-11-17 astro-ph.SR
Stellar Magnetism
University of Delaware(特拉华大学);California Lutheran University(加州路德大学)
研究恒星磁性对谱型的影响,探讨表面磁场测量方法及大规模OBA型恒星磁场起源问题。
2025-03-31 astro-ph.SR
Magnetism of the He-weak star HR2949
在弱氦星HR 2949中发现了一个磁场和旋转线轮廓变率(lpv)。从金属线测量的字段变化在一个明确的非正弦曲线的方式,并显示出相对于形态相似的HeI等效宽度变化的相位滞后。表面的丰度模式是强大而复杂的,甚至在氢线中也是可见的。
2010-09-17 astro-ph.SR
The polluted atmospheres of cool white dwarfs and the magnetic field connection
本文分析了被污染的富氢白矮星NLTT 888和NLTT 53908的X射线能谱。NLTT 53908的光谱显示出强烈的塞曼分裂钙线(Ca II H&K和Ca I $λ4226$),这颗恒星似乎是受污染的磁性白矮星(DAZH)NLTT 10480的近亲,而NLTT 888的光谱显示出钙和铁的窄线。DAZ NLTT 888和DAZH NLTT 53908与其他类别成员的比较说明了这些物体周围环境和形成环境的多样性。特别是,我们发现,在旧的,污染的白矮星的磁性发病率显着超过发现在一般白矮星人口,这表明一个假设的联系之间的拥挤的行星系统和磁场代。
2014-01-07 astro-ph.SR
Observational effects of magnetism in O stars: surface nitrogen abundances
我们调查的表面氮含量的六个磁性O星已知的日期,以及早期的B型星头天蝎座。我们将这些丰度与演化模型的预测进行比较,以隔离磁场对恒星内部元素运输的影响。我们进行了定量光谱分析的样本星与国家的最先进的大气模型。我们依赖于高信噪比,高分辨率的光谱获得ESPADONS在CFHT和NARVAL在TBL。用CMFGEN程序计算了大气模式和合成光谱。N/H值及其不确定性的确定和进化模型的预测相比。我们发现,磁星可以分为两组:一组的恒星显示没有N富集(一个对象),和一个恒星最有可能显示额外的N富集(5个对象)。对于一颗恒星(θ 1猎户座C),由于它的年龄很小,因此无法得出可靠的结论。没有N富集的恒星是磁场最弱的恒星,可能是发电机起源的。它可能是一颗在固体自转条件下经历了强磁制动的恒星,但它的自转速度仍然比较大。这五颗高N含量的恒星可能是零龄主序星上的慢自转星,但它们的表面N/H值是正常O星的典型值,这表明存在(可能是化石)磁场导致了额外的富集。这些恒星可能有一个强烈的差异旋转诱导剪切混合。我们的研究结果应该被视为新的理论模拟可以依赖的基础,以更好地理解磁性对大质量恒星演化的影响。
2011-12-12 astro-ph.SR
Observational Insights into Post-Main-Sequence Rotation and Magnetism: 20 Years of Science, from the Subgiant to the White Dwarf Phase
Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学与技术研究所);School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学学院)
本文概述了过去20年借助星震学、高精度分光偏振测量等技术获得的观测结果,揭示演化恒星自转与磁场性质超出理论预测,为理解低至中等质量恒星从亚巨星到白矮星阶段的演化提供了新洞察。
2026-08-12 astro-ph.SR
Rotation and Magnetism in Massive Stars
自转对恒星的演化有许多重要的影响。它降低了地表重力,导致质量损失增强,并导致各种化学同位素的地表丰度异常。我们采用了剑桥恒星演化程序,将许多不同的旋转物理模型结合起来。我们比较了恒星演化模型的详细网格和模拟的恒星星族,以确定它们之间的关键差异。恒星辐射带中旋转驱动发电机的模型表明,角动量和化学成分的磁流体动力学输运可以主导其他纯流体动力学过程。我们已经调整了我们的纯流体动力学模型,以包括磁场的演变。我们考虑这对我们的旋转恒星的人口有什么影响,以及这些如何与观测数据。在恒星寿命的末期也会观测到强磁场。观测到白矮星表面的磁场强度变化很小,最大可达10^9 G。我们来看看在强相互作用联星的共同包络阶段,发电机作用如何产生白矮星中最强的磁场。
2012-05-29 astro-ph.SR
Envelope Convection, Surface Magnetism and Spots in A- and late B-type Stars
最近在一些A型恒星中发现了弱磁场,包括织女星和天狼星。与此同时,开普勒和TESS对A型和晚期B型恒星的空间测光观测强调了类似恒星斑点的表面特征的旋转调制的存在。在这里,我们探讨的可能性,表面磁点可能是由存在的小信封对流层或恒星表面下,由重组的H和He。利用一维恒星演化计算,并假设一个均分发电机,我们作出简单的估计,在光球的场强。对于大多数模型,最大的影响是由二次氦电离驱动的对流层引起的。虽然很难预测磁场的几何形状,但我们得出的结论是,大多数中等质量恒星的表面都应该有几高斯量级的发电机产生的磁场。这些磁场可以在表面出现亮点,并通过旋转调制引起光度变化,这也可能在A星中广泛传播。表面磁场的幅度及其相关的光度变化预计将随着恒星质量和表面温度的增加而减少,因此在晚期B型恒星中检测到磁斑及其观测效果应该要困难得多。
2019-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
A common origin of magnetism from planets to white dwarfs
孤立的磁性白矮星的磁场强度从千高斯到千兆高斯不等。然而,迄今为止还没有阐明磁场的起源。这些磁场是否是化石,因此是原始弱磁场的残余,在其祖先恒星的演化过程中被放大,或者是双星相互作用的结果,或者最后,它们是在白矮星本身冷却过程中由其他内部物理机制产生的,仍然是一个谜。在足够低的温度下,白矮星会结晶。在凝固时,其主要成分12 C和16 O以及先前演化留下的杂质发生相分离。这一过程导致在固体核的顶部形成瑞利-泰勒不稳定的液态地幔。这个对流区域,就像它发生在太阳系行星如地球和木星,可以产生一个发电机,能够产生强度高达0.1 MG的磁场,从而提供了一个机制,可以解释单个白矮星的磁性。
2017-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Recipe for inferring sub-surface solar magnetism via local mode-coupling using Slepian basis functions
地表下气流、声速和磁场的直接地震成像对于预测太阳表面通量管的出现至关重要,而通量管是空间天气的一个重要组成部分。日震模式振幅互相关对$p$和$f$模式振荡的敏感性使得能够正式反演这种次光球扰动。众所周知,这样的问题是以积分方程的形式写的,该积分方程通过“灵敏度核”将扰动与观测联系起来。虽然灵敏度内核的流量和声速已经知道了几十年,并已被广泛使用,制定内核的一般磁扰动一直难以捉摸。最近的一项研究提出了相应的全球磁场的一般几何洛伦兹应力的灵敏度内核。本研究致力于提出内核推断洛伦兹应力以及螺线管磁场在太阳上的局部补丁通过笛卡尔模式耦合。此外,第一次在太阳物理学中,Slepian函数的参数化扰动的水平维度。这表明,在反问题中的数据约束的数量增加,这意味着推断参数的精度增加。这为可靠地成像次表面太阳磁特征铺平了道路,例如,超颗粒、太阳黑子和(新兴)活动区。
2022-09-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Cool Stars and Space Weather
恒星耀斑、风和日冕物质抛射形成了空间天气。它们是冷恒星磁场活动的标志,由于活动随年龄、质量和旋转而变化,太阳系外行星所经历的空间天气可能与太阳系行星所经历的非常不同。恒星活动和磁性如何影响围绕主序星运行的系外行星的空间天气?系外行星周围的环境与我们太阳系中的行星周围的环境有何不同?如何将太阳系社区获得的详细知识应用于系外行星系统?空间天气如何影响可居住性?这些问题是在2014年6月9日举行的“冷星和空间天气“分裂会议上讨论的。在本文件中,我们提出了一个总结的贡献,这届会议。
2014-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarimetry of cool atmospheres: From the Sun to exoplanets
本文回顾了Berdyugina等人(2000年)以来十年来为探索冷天体物理介质中的磁性而开发的新工具,并建立了分子光谱偏振测量的新领域。它最直接适用于太阳、冷恒星、亚恒星物体、行星和其他小天体以及星际和星周物质。它已接近成为一个成熟的领域,拥有发达的理论工具,有望揭示更冷环境中磁结构的新见解。在这里,我试图对文献进行广泛的描述,并提出一些最近令人兴奋的结果。特别是,在我的程序审查太阳极化研讨会3,我讨论了分子磁诊断的进展,这是基于大约十几个双原子分子与各种电子跃迁和状态的建模,包括最具挑战性的- FeH。应用范围从太阳黑子到恒星黑子,小规模和湍流的太阳磁场,红矮星和白矮星,以及副产品,如原行星盘和系外行星的偏振测量。
2010-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR