Boundary conditions for radial pulsations in AGB envelopes
研究AGB/后AGB包层中径向非绝热脉动的边界条件,通过脉动方程局部结构构建边界条件选择器框架,外边界条件主导脉动谱,内边界确保解在特定二维子空间,解释了奇异模激发率变化与外边界子空间的关系。
2026-07-23 astro-ph.SR
Interaction Between Convection and Pulsation
本文回顾了我们目前对恒星对流动力学模型的理解。几个半解析的含时对流模型已经提出了脉动的一维恒星结构与不同的配方如何对流湍流速度场耦合的全球恒星振荡。在这篇综述中,我们把重点放在两个,广泛使用的,随时间变化的对流公式估计脉动特性的一维恒星模型。脉动星的应用与振荡特性的结果,如对流动力学对振荡频率的影响,或脉动模式的稳定性,在经典的振荡器和恒星支持太阳型振荡。
2016-01-15 astro-ph.SR
Study of the Thermal Pulsation of AGB Stars
本文对3 M $_{\odot}$中的第三次发现进行了系统的研究。该模型从主序列发展到渐近巨分支(AGB)。中等质量恒星是重要的,因为它们通过慢中子捕获核合成做出了重要贡献。这项工作的目的是深入了解AGB星在热脉动过程中的行为。这项调查是基于扩展的数值模拟的演变阶段和完整的,一致的AGB模型计算。特别是,脉动过程中的对流结构将进行研究,特别强调史瓦西边界的稳定性分析,最终将确定第三次疏浚(以下简称TDUP)的发生。我们提供了一个简短的描述,我们更新的进化代码,并主要集中在14热脉冲后获得TDUP。我们详细说明了非标准的治疗对流称为“过冲”,其效率在实现TDUP事件与热脉动(氦壳闪光)。然而,我们对TDUP事件背后的物理知识以及对超调机制的理论描述存在令人尴尬的差距,因此在恒星建模中没有得到适当的处理。这并不奇怪,特别是对于恒星模型中对流等重要混合机制的过度简化描述。然而,由于这样的事件驱动的$^{13}$ C核合成的兴趣,以下的S-过程激活,我们提出了一个全面的评估,这个过程及其影响的计算将进一步进行不同的方向。
2014-10-07 astro-ph.SR
On the numerical reliability of nonadiabatic pulsation solutions in AGB envelopes
研究AGB和后AGB恒星包层线性非绝热径向脉动积分方法,引入跟踪变换、最小奇异值图及溢出度量,可评估积分方法精度、稳定性及子空间传输质量,为非绝热脉动计算可靠性提供定量诊断。
2026-07-24 astro-ph.SR
Nonlinear simulations of the convection-pulsation coupling
在靠近经典不稳定带红边的冷造父变星中,恒星脉动和表面对流运动之间存在强耦合。这种耦合到现在还不能很好地用一维对流模型来描述,即所谓的“时间相关对流模型”(TDC)。这种模型的内在弱点来自于大量的无约束的自由参数进入湍流对流的描述。克服这些限制的一种方法是计算二维直接模拟(DNS),其中所有的非线性都得到了正确的解决。本文提出了对流-脉动耦合的二维数值模拟方法。在适当的参数范围内,对流运动实际上可以抑制恒星的径向脉动,就像在造父变星靠近不稳定带的红边所怀疑的那样。这些非线性模拟也可以用于确定TDC模型的极限和相关性。
2011-10-10 astro-ph.SR
Power balance and anomalous exchange in post-AGB pulsations
本文为恒星脉动建立复平衡关系,应用于后AGB包层径向脉动,揭示异常交换模式中He II电离区与Z凸起的主要交换,并分类脉动谱区域。
2026-09-29 astro-ph.SR
Properties of self-excited pulsations in 3D simulations of AGB stars and red supergiants
本研究利用CO5BOLD三维辐射流体动力学“盒中恒星”模拟,分析AGB星和红超巨星的自激脉动周期及其与恒星参数的关系,并提出质量估算公式。
2024-07-04 astro-ph.SR
Constraining intrinsic S-type AGB masses and third dredge-up using pulsation
本文结合可见光光变曲线、Gaia DR3距离、恒星演化与线性脉动模型估计内禀S型AGB恒星初始质量,发现其峰值为1.3–1.4太阳质量且存在低至1太阳质量的天体,对第三次挖掘阈值提出新约束。
2025-10-21 astro-ph.SR
Evolution and pulsations of population I post-AGB stars
对初始质量为$M_0=1M_\odot$、$1.5M_\odot$和$2M_\odot$的星族I星进行了演化计算,直到原行星状星云阶段。选定的模型后AGB演化序列与有效温度$3.6\times 10^3\,\mathrm{K}\lesssim T_\mathrm{eff}\lesssim 2\times 10^4\,\mathrm{K}$被用作自激恒星振荡计算的初始条件。首次用辐射流体动力学方程和含时对流方程的自洽解计算了径向脉动后AGB星的流体动力学模型序列。在这个有效温度范围内,后AGB星是基模振荡器,其周期随着恒星从$Π\approx 300$天到几天的演化而减小。周期波动是由非线性效应引起的,在有效温度$T_\mathrm{eff} < 5000$ K处最为显著。在$T_\mathrm{eff} \lesssim 6000$ K下,测辐射热光变化的幅度为$ΔM_\mathrm{bol}\approx 1$,并随着$T_\mathrm{eff}$的增加而迅速减小。在研究中获得的脉动周期作为有效温度的函数的理论依赖性可以作为一个标准的脉动变量的演化状态被怀疑是post-AGB星。
2019-07-02 astro-ph.SR
Simulations of stellar convection, pulsation and semiconvection
我们报告的模拟恒星天体物理学与ANTARES代码。首先,我们描述了在高分辨率计算中看到的太阳颗粒的湍流特性。然后,我们转向第一个二维模型的脉动对流相互作用的造父变星。我们讨论了外电离区和HEII电离区的性质。第三,我们报告我们的工作,在恒星物理学的背景下,关于反流模型。
2010-09-13 astro-ph.SR
Dynamical Mass Loss at the End of TP-AGB stars
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Henan Normal University(河南师范大学)
研究TP-AGB阶段恒星参数与包层动力学的关系,探讨包层不稳定性作为末期质量损失机制的可能性,发现包层质量下降导致脉动周期和径向振幅增加,可能在数百年内引发剧烈脉动并抛射剩余包层。
2026-01-26 astro-ph.SR
On an Early - Post-AGB Instability
通过AGB阶段的动态恒星演化模型显示,如果具有纤细包络的恒星的光度质量比超过临界极限,则具有非常快速增长的振幅的径向脉动会发展。在几个脉动周期之后,不稳定性已经变成非线性,这可能是超级风的来源--假设在很短的时间内,恒星的大部分外壳脱落--迄今为止一直是神秘的。
2023-03-20 astro-ph.SR
Turbulent convection and pulsation stability of stars - III. Non-adiabatic oscillations of red giants
我们用非局域各向异性含时对流理论计算了发光红巨星的线性非绝热振荡。结果表明,低阶径向模可以自激发。它们的激发是辐射以及对流和振荡之间耦合的结果。湍流压力对红变量振荡的激发有重要影响。
2018-08-29 astro-ph.SR
Radial Stellar Pulsation and 3D Convection. I. Numerical Methods and Adiabatic Test Cases
我们正在开发一个三维辐射流体动力学程序来模拟经典变星中对流和脉动的相互作用。一个关键目标是能够将这些模拟进行到全振幅,以便将它们与观察到的光和速度曲线进行比较。由于径向坐标系中的漂移,先前的2D计算被阻止这样做,这是由于在脉动周期期间定义坐标系的径向移动的算法。我们通过定义我们的坐标系流算法来消除这个困难,要求球壳中的质量在整个脉动周期中保持恒定。我们进行绝热测试计算表明,大振幅的解决方案重复超过150个脉动周期。我们还验证了计算方法保存的峰值动能每周期,必须是真实的绝热脉动模型。
2011-02-09 astro-ph.SR
A temporal study of oxygen-rich pulsating variable AGB star, T Cep: Investigation on dust formation and dust properties
脉动被认为是渐近巨星分支(AGB)恒星尘埃质量损失的主要原因。我们提出了一个时间的研究T Cep,一个长周期的米拉变量,使用七个ISO SWS光谱,涵盖了16个月的时间在一个单一的脉动周期。所观察到的光谱尘埃功能的变化,这米拉的脉动周期。一般来说,光谱特征的整体明显变化可以归因于尘埃温度的变化,这是由中心恒星的内在脉动周期造成的。然而,并不是所有的功能变化都很容易解释。根据与几种潜在矿物的实验室光谱的直接比较,尘埃最好用富含铁的硅酸盐晶体来解释。这些发现与目前流行的尘埃形成假说相矛盾。
2011-03-25 astro-ph.SR
Modelling stellar convection and pulsation in multidimensions using the ANTARES code
ANTARES代码是为模拟各种情况下的天体物理流动而设计的,特别是在恒星物理学方面。在这里,我们描述扩展作为必要的模型的脉动和对流的相互作用,在经典的脉动星。这些扩展包括引入可沿径向移动的球形网格、网格细化的具体形式以及关于辐射转移的考虑。然后,我们提出的造父变星的基本参数,我们更密切地研究。对于该恒星,我们提供了一个简短的讨论模式的H+HeI和HeII对流区和脉动的相互作用中看到的pdV工作或大气结构。
2011-11-13 astro-ph.SR
An extensive grid of DARWIN models for M-type AGB stars II. Effects of pulsation periods on wind properties
Uppsala University(乌普萨拉大学);The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
研究M型AGB恒星脉动周期对风属性的影响,通过比较基于经验P-L关系与周期-平均密度关系的DARWIN模型,发现风属性与\(L_*/M_*\)相关,周期影响大气动力学,周期-平均密度关系利于模型与观测比较。
2026-07-24 astro-ph.SR
Pulsation-triggered mass loss from AGB stars: the 60-day critical period
低质量和中等质量的恒星在演化的后期,红巨星分支(RGB)阶段喷射出大部分质量。它们强烈的恒星风的物理学仍然知之甚少。在标准模型中,恒星的脉动使大气层扩张,使得风能够通过对凝结的尘埃粒子的辐射压力而被驱动。在这里,我们调查风的开始,使用从依巴谷目录中提取的附近RGB恒星。我们发现,当恒星第一次达到60天的脉动周期时,尘埃的产生就急剧开始了。这大约与恒星过渡到第一泛音脉动模式的点重合。光谱能量分布的模型显示,此时恒星质量损失率突然增加,比现有的(色球驱动的)风增加约10倍。尘埃辐射与脉动周期和振幅都有很强的相关性,表明恒星脉动是强烈质量损失的主要触发因素,并决定了质量损失率。尘埃辐射与恒星光度没有很强的相关性,表明尘埃上的辐射压力对质量损失率的影响很小。RGB星通常不会产生尘埃,而由渐近巨星分支星产生的尘埃似乎很常见,并且可能在RGB尖端光度以上无处不在。我们的结论是强风开始于质量损失率的阶跃变化,并由恒星脉动触发。第二个快速的质量损失率增强建议当恒星过渡到基本的脉动模式,在一个周期约300天。
2016-05-09 astro-ph.SR
Turbulent convection and pulsation stability of stars - I. Basic equations for calculations of stellar structure and oscillations
本文从流体力学方程出发,遵循经典的Alfredold湍流处理方法,建立了一组平均流的流体力学方程和一组湍流速度和温度脉动自相关和互相关的动力学方程。这两组方程的结合,得到了一个完整的、自洽的数学表达式,为计算恒星的结构和振荡做好了准备。本文简要介绍了湍流对流的非定域性和各向异性,并对算法中的三个对流参数($c_1$、$c_2$和$c_3$)进行了定义和标定。利用非局部对流理论,通过数值解揭示了对流包络的结构和非绝热线性振荡的主要特征。对模型中对流参数和脉动不稳定性的选择作了大量的研究,结果表明:在大范围的对流参数($c_1$,$c_2$和$c_3$)范围内,脉动稳定性的主要性质保持不变。
2018-08-29 astro-ph.SR
The onset of the AGB wind tied to a transition between sequences in the period-luminosity diagram
我们链接的脉冲增强,尘埃驱动的风从渐近巨星分支(AGB)在麦哲伦星云恒星的周期之间的过渡-光度序列(从B到C ')。这种转变发生在约60天的太阳质量的恒星,这代表了大部分的AGB人口:这是同一时期,大量的尘埃生产开始在太阳附近的AGB恒星。它与序列D上的长次级周期(LSP)变率的出现是同时的。第一泛音(B+ C ')和基波(C)模以及(可能)长次级周期(D; LSP)变化的组合振幅似乎驱动质量损失率突然增加到稳定的平台,之前确定为每年几个x 10^-7太阳质量。我们引用这作为证据,脉动是必要的,开始从AGB星的质量损失,这些脉动是显着的控制恒星的质量损失率。我们还表明,LSP的证据可能会演变从长到短的周期,作为恒星的演变,对其他周期光度序列。
2019-01-18 astro-ph.SR
Pulsation-induced atmospheric dynamics in M-type AGB stars. Effects on wind properties, photometric variations and near-IR CO line profiles
渐近巨星分支(AGB)恒星的风驱动通常被认为是一个两步过程。首先,恒星大气中的物质被恒星脉动引起的冲击波悬浮,其次,这些物质被尘埃上的辐射压力加速,导致风。在动力学大气和风模型中,恒星脉动的影响通常是通过一个简单的内边界公式来模拟的。我们测试的M型AGB恒星的动力学模型的样本,我们保持恒星参数固定的值的一个典型的米拉变量的特征,但不同的内边界条件。目的是评估对由此产生的大气结构和风特性的影响。模型的结果进行了比较,观察到的质量损失率和风速,测光,径向速度曲线,并从一维径向脉动模型的结果。动力学大气模式的计算,使用DARWIN代码的光球速度和光度变化的不同组合。通过引入恒星表面的最大膨胀和光度之间的偏移和/或通过使用光度变化的非对称形状来改变内边界。与观测结果相比,得出真实风速和质量损失率的模型也产生了真实的光度变化。为了使模型也能再现Mira星的特征径向速度曲线(来自CO $Δv = 3$线),必须在光度和径向变化的最大值之间引入0.2的总相移。我们发现,一组模型与不同的边界条件(29个模型,包括模型与标准边界条件)的结果在现实的速度和质量损失率,并在光度变化。
2017-06-26 astro-ph.SR
(Re)solving Mysteries of Convection and Mass Loss of AGB Stars: What New Models and Observations Tell Us About Long-Standing Problems
最近的进展,在高空间分辨率的技术,跨越波长从视觉到无线电制度,导致新的有价值的见解复杂的动力学大气的渐近巨星分支(AGB)的恒星和他们的风形成的地区。引人注目的例子是光球层和尘埃形成层的不对称和不均匀性的图像,这些图像在几个月的时间尺度上变化。这些特征可能与3D星箱模型预测的大尺度对流有关。此外,高分辨率的观测使测量尘埃凝结距离成为可能,它们提供了关于冷巨星附近尘埃颗粒的化学成分和大小的信息。这些都是建立风加速的现实模型和发展AGB恒星质量损失的预测理论的基本约束,这是恒星和星系化学演化模型的关键组成部分。
2016-10-27 astro-ph.SR
Pulsation-triggered dust production by asymptotic giant branch stars
在CO J =(2-1)线上观测到11颗邻近的短周期(50-130天)渐近巨星分支(AGB)星。对有证据表明产生尘埃的物体进行了探测(Ks-[22] >~ 0.55等; AK Hya,V744 Cen,RU Crt,alpha Her)。没有发现低于这个极限的恒星(BQ Gem,eps Oct,NU Pav,II Hya,CL Hyi,ET Vir,SX Pav)。KS-[22]发现颜色跟踪质量损失率在一个数量级内。这证实了现有的结果,表明在脉动周期约60天的AGB恒星质量损失率增加了100倍,类似于已知的“超级风”触发在约300天。在~60 ~300天之间,发现质量损失率和风速近似恒定,约为每年3.7 x 10^-7太阳质量,约为8 km/s,虽然这还没有经过观测偏差的校正,但质量损失率的快速增加表明,有必要重新校准恒星演化模型中对AGB质量损失的处理。质量损失率和光度之间相对缺乏相关性(对于L <~ 6300太阳光度),这表明低光度AGB星风的质量损失率主要由脉动决定,而不是尘埃上的辐射压力,后者只决定外流速度。我们预测,质量损失率从低光度AGB星,表现出光学薄风,应该在很大程度上独立的金属丰度,但可能是强烈依赖于恒星质量。
2018-09-21 astro-ph.SR
The Hydrodynamic Environment for the s Process in the He-Shell Flash of AGB Stars
AGB星中的He壳闪对流是低质量和中等质量巨星中s过程的高温组分的场所,由Ne 22中子源驱动。[...]上对流边界起着至关重要的作用,在H-摄入插曲,可能会导致在大多数贫金属AGB星的中子爆发。我们解决这些问题,通过全球3维流体动力学模拟,包括整个球形氦壳闪对流区(相对于3D盒在一个星模拟)。我们目前努力的一个重要方面是确定我们方法的可行性。我们解释了为什么我们赞成显式处理这个问题的滞弹性近似。本文中的模拟使用了512^3单元的笛卡尔网格,并在四个8核工作站上运行了四天,模拟了约5000 s,相当于近十个对流翻转时间。对流层在闪速演化的模拟点处径向延伸超过7个H_p压力标度高度,并超过了下伏核的尺寸。对流主要由大的对流单体占据,这些单体占据了整个八分圆。[...]
2009-01-11 astro-ph.SR
Radial Stellar Pulsation and Three-Dimensional Convection. IV. Full Amplitude Three-Dimensional Solutions
对几种横跨不稳定带的全振幅RR型天琴座星模型进行了三维流体动力学模拟。三维性质的计算允许对流处理,而不参考现象学的方法,如当地的混合长度理论。具体而言,时间依赖性的相互作用的大尺度涡和径向脉动的守恒律控制,而较小的对流涡的影响模拟涡粘性模型。这些计算的光振幅与我们之前在不稳定带中间的二维计算非常相似,但在红色边缘附近,基本蓝色边缘以及我们计算的第一泛音模型的光振幅略低。径向脉动和对流能量传输之间的时间相关相互作用在三维中与在二维中基本相同。在二维和三维模拟之间的光变曲线之间存在一些差异,特别是在减少光的过程中。的差异,无论是数字和物理的原因进行了探讨。
2014-12-17 astro-ph.SR
Characteristics of convection and overshooting in RGB and AGB stars
基于Li & Yang(2007)的湍流对流模型(TCM),我们研究了2和5M星在RGB和AGB位相的包层湍流对流特征。TCM已成功地应用于包括对流不稳定区和过冲区在内的整个对流包层。我们发现,当恒星模型沿着Hayashi线越来越靠上时,对流运动变得越来越强。在对流不稳定区,我们发现,湍流相关成正比的一个共同的因素$(\nabla-\nabla_{ad})\bar{T}$的功能,这解释了类似的分布,这些相关。对于TCM,我们发现,如果得到的恒星温度结构接近MLT,对流运动将在一个更大的速度,从而更激烈。然而,如果调整湍流速度接近MLT,超绝热对流区向内延伸得更多,恒星模型的有效温度将得到较低。对于超调距离,我们发现,随着恒星模型沿Hayashi线向上放置,超调区顶部和底部的湍流动能k的e折叠长度都减小,但减小的幅度并不明显。对于相同TCM参数的不同恒星模型,湍流关联$\bar{u_{r}^{'}T^{'}}$的超调距离几乎相同。...
2011-07-05 astro-ph.SR
H ingestion into He-burning convection zones in super-AGB stellar models as a potential site for intermediate neutron-density nucleosynthesis
我们研究了超AGB热脉冲(TP)星在一系列金属丰度(Z)下的演化,并探讨了对流边界混合(CBM)的影响。随着金属丰度的降低和TP阶段的演化,氦壳闪光和第三次疏浚(TDU)发生在时间上更接近。一段时间后(取决于CBM参数化),有效的TDU开始,而脉冲驱动对流区(PDCZ)仍然存在,导致PDCZ和对流包络之间的物质对流交换。这导致质子被摄入对流氦燃烧脉冲中。即使是少量的煤层气鼓励对流区的相互作用,导致质子从对流信封到他层的运输。氢燃烧光度超过$10^9$(在某些情况下$10^{10}$)$\mathrm{L}_\odot$。我们还计算了最大质量的超AGB星的dredge-out模型,并表明dredge-out现象是对流反应H- $^{12}$ C燃烧的另一个可能的位置。我们讨论了在这些条件下恒星演化模型的实质不确定性。然而,模拟表明,在对流反应H-燃烧制度的H摄入的恒星可能会遇到的中间中子捕获过程(i过程)的条件。我们推测,一些CEMP-s/r星可能起源于低Z SAGB星的H-摄入阶段的i-过程条件。然而,这种情况表明超级AGB恒星的电子捕获超新星速率非常低。我们还模拟了潜在的爆发引发这样的H-摄入事件,目前他们的光变曲线,并简要讨论了他们的瞬态特性。
2015-10-26 astro-ph.SR
A quadratic balance relation for radial nonadiabatic pulsations
该研究构建了径向非绝热脉动的二次平衡关系,将其应用于AGB包层的径向脉动以检验计算准确性、获取模式激发阻尼信息,并与经典公式对比分析相关模式的特性。
2026-08-26 astro-ph.SR
Convection, granulation and period jitter in classical Cepheids
对开普勒场中唯一的经典造父变星天鹅座V1154的最近观测结果进行分析,发现脉动周期约为30分钟的随机变化。这些周期变化挑战了脉动和演化的标准理论,因为周期变化是非长期的,解释这种周期抖动对于理解恒星演化和造父变星作为精确标准烛光的作用是必要的。我们认为,对流和对流热点可以解释所观察到的周期抖动。对流热点改变了造父变星光变曲线中通量最大和最小的时间,从而改变了测量的脉动周期。我们提出了一个模型的随机热点,产生一个本地化的流量过剩,扰动造父变星的光变曲线,从而脉动周期,这是与所观察到的抖动。这一结果表明,理解对流对于造父变星结构和演化的建模是多么重要,对流如何决定不稳定带的红边,以及造父变星光变曲线对大气物理的敏感程度。
2014-02-04 astro-ph.SR
CO second overtone line variability in three carbon-rich early post-AGB stage stars
Laser Center, Faculty of Science and Technology, University of Latvia(拉脱维亚大学科学与技术学院激光中心)
研究三颗富碳早后渐近巨星阶段恒星中 CO 二次泛音线变化,通过高光谱分辨率观测,发现其强度、形状等在脉动周期有变化,线位置距系统速度不远,变化与恒星脉动联系或与激波有关。
2026-07-24 astro-ph.SR
The VMC Survey -- XXXVII. Pulsation periods of dust enshrouded AGB stars in the Magellanic Clouds
变率是渐近巨星分支(AGB)上恒星的一个重要性质。它们的脉动周期与恒星的光度和质量损失率有关。长周期变星(LPV)和米拉变星是演化恒星中最突出的变星类型。最红,最模糊的AGB星在光学上太暗,逃避了大的变化调查。选择标准是根据VISTA麦哲伦云(VMC)调查,斯皮策IRAC和AllWISE数据的组合的颜色-颜色和颜色-星等图得出的。在排除已知周期短于450天的LPV后,选择了1299颗候选遮蔽AGB星。K波段LC的构造结合历元测光VMC调查与文献数据,分析的变化和拟合一个单一的周期正弦曲线,以获得平均幅度,振幅和周期。254颗恒星的子集要么是新的变星,要么是已知的变星,我们发现的周期比文献值更好地确定,或者长于1000天。这些恒星的光谱能量分布(SED)拟合到大量的模板。为此目的,一些非AGB星的SED和斯皮策IRS光谱也被拟合为具有样品中最可能的污染物的模板。在217个可能的LPV样本中,有34颗恒星的周期大于1000天,尽管其中一些恒星的周期更短。质量损失率和光度估计从模板拟合。周期光度关系提出了C-和O-丰富的Miras,似乎是在文献中推导的关系较短的时间内的扩展。C星的拟合定义得特别好(有182个天体),读数为Mbol =(-2.27 \pm 0.20)log P+(1.45 \pm 0.54)等,均方根为0.41等。
2020-03-09 astro-ph.SR
An Infrared Census Of Dust In Nearby Galaxies With Spitzer (DUSTiNGS): V. The Period-luminosity Relation For Dusty Metal-Poor AGB Stars
斯皮策巡天计划(DUSTiNGS)在几个邻近的贫金属星系中发现了数百颗产生尘埃的渐近巨分支(AGB)恒星。我们已经获得了多个历元的后续观察这些候选人与斯皮策太空望远镜和测量其红外(IR)光变曲线。这使我们能够确认它们的AGB性质,并在非常低的金属丰度下研究脉动行为。我们获得了七个星系中88个源的高置信度脉动周期。我们已经以20%的成功率确认了DUSTiNGS变星候选星,并确定了19个已被确定为热脉冲AGB(TP-AGB)星的脉动特性。我们发现,在这里调查的所有星系中,AGB脉动特性都是相似的,DUSTiNGS星系(低至1.4%的太阳金属丰度; [Fe/H]=-1.85)和金属丰富得多的麦哲伦云(高达50%的太阳金属丰度; [Fe/H]=-0.38)之间没有明显的差异。这些结果加强了尘埃产生和AGB星脉动之间的联系,并建立了红外周期-亮度(PL)关系作为确定星系距离的可靠工具(+/- 4%),无论金属丰度如何。
2019-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Pulsations along the Asymptotic Giant Branch (AGB): a global view
Viet Nam National Space Center, Vietnam Academy of Science and Technology(越南国家航天中心,越南科学技术院)
本文针对AGB恒星脉动研究仅局限于米拉变星的缺陷,分析大样本半规则与不规则变星,揭示两类不同演化路径的AGB恒星及其后代特征,探讨其富氧到富碳的转变及质量等影响因素。
2026-08-03 astro-ph.SR
A new dimension in the variability of AGB stars: convection patterns size changes with pulsation
本研究利用VLTI的PIONIER仪器对富氧AGB星R Car进行两个历元的红外观测,发现其表面对流结构尺寸随脉动周期中恒星膨胀而增大,验证了基于太阳对流的理论预测,凸显对流在AGB星动力学中的作用。
2024-05-16 astro-ph.SR
Wind acceleration in AGB stars: Solid ground and loose ends
冷的发光AGB星的风通常被认为是由尘埃颗粒的辐射加速驱动的,这些尘埃颗粒形成于由脉冲诱导的冲击波产生的扩展大气中。尘埃粒子通过吸收或散射恒星光子获得动量,并通过碰撞拖动周围的气体粒子,引发外流。这种情况下,在这里被称为脉冲增强粉尘驱动外流(PEDDRO),已经通过了一系列关键的观测测试,模型已经从经验和定性发展到越来越自我一致和定量。一个可靠的质量损失理论是恒星和星系化学演化大图景中的一个重要组成部分,也是确定AGB恒星对星系尘埃预算贡献的核心。在这篇综述中,我讨论了目前对风加速度的理解,并指出了理论家和观察家需要进一步努力的领域。
2015-05-27 astro-ph.SR
Relation of Observable Stellar Parameters to Mass-Loss Rate of AGB Stars in the LMC
使用Riebel等人(2012)在大麦哲伦星云中6,889颗脉动AGB星的数据集,我们从三个方面推导出了质量损失率作为光度和脉动周期或光度和质量的函数的公式,分别针对五个数据子集:基本模式富氧星,第一泛音模式富氧星,基本模式碳星,第一泛音模式碳星,和极端碳星利用恒星的周期与光度和质量与光度的分布,我们能够推导出质量损失率对这些量的依赖关系的幂律拟合。这导致公式再现观察到的质量损失率,并与质量损失模型的预期一致,即质量损失率对光度,质量和脉动周期高度敏感。在进行这一分析的过程中,我们发现了半径质量光度和检查脉动质量半径的关系,使用出版的演化和脉动模型。这使我们能够从观测到的光度和脉动周期中导出质量和半径。我们还得到了新的质量损失率与颜色的关系。
2022-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Post-AGB Star IRAS 07253-2001: Pulsations, Long-Term Brightness Variability and Spectral Peculiarities
本研究针对后AGB候选红外源IRAS 07253-2001,结合多色测光与光谱数据,发现其存在多周期脉动亮度变化、约1800天的长期轨道趋势及特殊谱线,推测其为双星系统并给出恒星参数与径向速度变化的初步结果。
2023-07-20 astro-ph.SR
Turbulent convection and pulsation stability of stars - II. Theoretical instability strip for $δ$ Scuti and $γ$ Doradus stars
利用非定域含时对流理论,用$M=1.4$-3.0、$\mathrm{M}_\odot$计算了恒星演化模型中的径向振荡和低阶非径向振荡.我们的研究结果预测了$δ$ Scuti和$γ$ Doradus星的理论不稳定带,它们彼此重叠。$γ$剑鱼的条纹颜色比$δ$ Scuti略红。我们对这两种振荡的激发和稳定机制进行了研究,得出结论:辐射$κ$机制在温暖的$δ$ Scuti和$γ$ Doradus星的激发中起主要作用,而对流和振荡之间的耦合在冷星的激发和稳定中起主要作用.一般来说,湍流压力是振荡的激发,特别是在冷的$δ$ Scuti和$γ$ Doradus恒星以及所有冷的造父变星和Mira类恒星中。另一方面,湍流热对流是一种抑制振荡的阻尼机制,实际上在引起不稳定带的红边方面起着主要作用。研究表明,$δ$ Scuti星和$γ$ Doradus星的振荡都是由$κ$机制和对流与振荡耦合共同作用的结果,它们在造父变星不稳定带的低光度部分属于同一类变星。在$δ$盾牌座-$γ$剑鱼座不稳定带中,大多数脉动变星很可能是在p和g模式下激发的混合体。
2018-08-29 astro-ph.SR
The nature of anomalous period increase in the pulsating variable V725 Sgr
在红巨星阶段以及AGB和后AGB阶段的质量损失率的各种假设下,计算了质量在主序$0.84M_\odot\le M_\textrm{ZAMS}\le 0.95M_\odot$和初始金属丰度$Z=0.006$和$Z=0.01$上的恒星的演化轨迹。在160个演化序列中,我们选择了近30个序列,其中氦壳层源的最终热闪光发生在早期后AGB阶段,当氢包层质量与恒星质量的比值范围从0.01到0.08。选定的演化序列被用于计算初始和内边界条件,用于求解描述氦闪光后恒星脉动演化的辐射流体动力学和湍流对流方程。在大约三十多个流体动力学模型中,我们发现三个模型表明在上个世纪期间在V725 Sgr中观察到的脉动周期几乎增加了八倍,以及以$Π\approx 12$天为周期的相当规则的脉动逐渐转变为以$80~\textrm{day} \lesssimΠ\lesssim 90~\textrm{day}$为周期的半规则非线性振荡。我们的结论是,在V725 Sgr的脉动周期的异常增长是由于最后的热闪光的氦壳源,发生在早期后AGB星的质量$M\approx 0.53M_\odot$和质量的氢包层范围从$0.013M_\odot$到$0.019M_\odot$。
2022-11-08 astro-ph.SR
Convective quenching of stellar pulsations
背景:我们研究发生在靠近经典不稳定带红边的冷造父变星中的对流脉动耦合。在这些恒星中,表面对流区被认为是稳定卡帕机制激发的径向振荡。目的:研究对流运动对卡帕机制激发的声模振幅和非线性饱和度的影响。我们感兴趣的是确定所需的物理条件,导致淬火的振荡对流。研究方法:我们计算对流脉动耦合的二维非线性模拟(DNS),其中振荡由一个连续的物理过程维持:卡帕机制。由于频率分析和投影的物理场到声学子空间,我们研究了对流运动如何影响不稳定的径向振荡。结果如下:取决于初始物理条件,获得两个主要行为:(i)或者不稳定的基本声学模式具有大幅度,携带大部分动能,并且显示出类似于纯辐射情况的非线性饱和;(i i)或者对流运动显著地影响仍然非常弱的模式幅度。在第二种情况下,对流正在抑制声振荡。我们解释这些差异的密度对比度的差异:较大的分层导致较小的对流羽流,不影响太多的纯径向模式,而大尺度的涡流可能会淬灭振荡。
2011-01-03 astro-ph.SR
The variability of Betelgeuse explained by surface convection
针对参宿四短周期变异性起源的争议,研究利用10年光谱偏振数据,通过Lomb-Scargle周期图分析发现其线偏振信号与测光变异性存在相似周期,证实该变异性由表面对流而非径向脉动引起。
2024-10-11 astro-ph.SR
Retrieving stellar parameters and dynamics of AGB stars with Gaia parallax measurements and CO5BOLD RHD simulations
本文利用 CO5BOLD 三维 RHD 模拟与 Gaia 视差观测,建立光心位移与恒星参数的解析关系,从而从视差不确度中反演 AGB 星的表面重力、有效温度和半径。
2024-09-05 astro-ph.SR
2-D and 3-D Models of Convective Turbulence and Oscillations in Intermediate-Mass Main-Sequence Stars
我们提出了多维建模的对流和振荡的主序星比太阳质量稍大,使用三种不同的方法:1)使用3-D平面StellarBox辐射流体动力学代码来模拟信封对流区和辐射区的一部分。我们的目标是研究恒星脉动与包层中湍流对流的相互作用,声学模式的激发以及对流过冲的作用; 2)应用球形三维MHD ASH(Anelastic Spherical Harmonics)程序模拟核心对流和辐射区。我们的目标是确定是否核心对流可以激发低频重力模式,从而解释一些混合γ Doradus/三角洲Scuti变量的低频率的存在,对于这些变量,包层对流区太浅,对流阻塞机制无法驱动重力模式; 3)应用ROTORC二维恒星演化和动力学程序计算了不同初始自转速率和核对流超调程度下的恒星演化。这些非球形模型的非径向绝热脉动频率计算使用2-D脉动代码NRO。我们提出了新的见解脉动恒星的一至两个太阳质量的多维建模。
2016-05-14 astro-ph.SR
Limits on Mode Coherence Due to a Non-static Convection Zone
脉动的标准理论处理恒星模型中无穷小扰动的频率和增长率。被计算为线性驱动的模式应随时间按指数增加其振幅;通常观察到的振幅几乎恒定的事实证明,非线性机制抑制了有限振幅脉动的增长。模型预测DAV对流区的质量对温度非常敏感(即,$M_{\text{CZ}} \propto T_{\text{eff}}^{-90}$)导致甚至“小振幅”的放大器也可能经历显著的非线性效应。特别地,有限振幅g模式脉动的外转折点可以随局部表面温度而变化,产生与驻波所需的相位稍微异相的反射波。这可能导致模式的相干性的缺乏以及其全局幅度的减小。我们计算这种效果的具体例子的大小,并讨论开普勒和K2观测的背景下的结果。
2019-02-14 astro-ph.SR
Multidimensional realistic modelling of Cepheid-like variables-II: Analysis of a Cepheid model
非局部的,随时间变化的对流模型已被用来解释的位置,在造父变星的双模式脉动的HR图,以及红边的不稳定带的存在和位置。这些属性对模型参数高度敏感。我们使用2D辐射流体动力学模拟与现实微观物理和灰色辐射传输模型的短周期造父变星。模拟结果表明,对流区的强度变化显着的脉动周期,并表现出相对于半径的变化相移。我们评估的对流通量和最常见的对流模型预测的功积分。结果表明,在一个脉动周期内,模型参数$α_{\rm c}$必须以超过2的因子变化,以匹配从模拟中获得的对流通量。为了使在He II对流区和下面的过冲区上积分的对流通量一致,该参数必须以高达$\sim 7.5$(Kuhfürklchen)的因子变化。然后,我们提出的对流和过冲区的径向对称和波动量的能量学的结果。通过静态、一维甚至简单的时间依赖模型来成功地对这种情况进行建模似乎极具挑战性。我们的结论是,需要显着的改进,使预测的基础上更强大的一维模型,并提高从他们得出的对流脉动耦合的结论的可靠性。多维模拟可以为发展对流描述提供指导,然后应用于传统的一维建模。
2015-02-24 astro-ph.SR
Hydrodynamic model of decaying radial oscillations in RU Cam
对质量位于主序$M_0=0.82M_\odot$、$0.85M_\odot$、$0.9M_\odot$上的恒星以及氦和重元素初始丰度分别为$Y=0.25$和$Z=10^{-3}$的恒星进行了直到白矮星早期的恒星演化计算。对于每一个$M_0$值的AGB和后-AGB进化阶段计算与三个值的质量损失参数在Blöcker公式:$η_B=0.02$,0.05和0.1。结果表明,脉动周期为$Π\approx 22$天的RU~Cam变星处于AGB后阶段,1962- 1963年的脉动幅度减小是由于该变星在HR图上的运动超出了脉动不稳定区。RU~Cam的质量和光度的理论估计分别为$0.524M_\odot\le M\le 0.532M_\odot$和$2.20\times 10^3L_\odot\le L\le 2.33\times 10^3L_\odot$。非线性恒星脉动的流体动力学计算表明,虽然恒星接近不稳定边界的脉动幅度的显着减少($\approx 90\%$)发生近两年,随后缓慢衰减的低振幅振荡。用描述脉动包络线底部半径和光度的演化变化的时间依赖性内边界条件求解流体动力学方程,可以得出RU~Cam径向振荡的衰减伴随着振荡滞后效应的结论。特别是,大振幅极限环振荡阶段延长了$\approx 12$年,随后的衰减小振幅振荡阶段超出了脉动不稳定性的正式边界。
2021-11-28 astro-ph.SR
Variability in Proto-Planetary Nebulae: I. Light Curve Studies of 12 Carbon-Rich Objects
我们对12个富碳原行星状星云进行了长期(14年)的V和R光度监测。光和颜色曲线显示所有这些的可变性。光变曲线是复杂的,并且暗示多个周期、变化的周期和/或变化的振幅,这归因于脉动。每一个都确定了一个主导周期,发现最冷(G8)的主导周期在150 d左右,最热(F3)的主导周期在35-40 d左右。在样品中发现了脉动周期与有效温度之间的明显的线性反比关系,以及光变化幅度与有效温度之间的线性反比关系。这些都是一致的预期脉动后AGB恒星朝着更高的温度在恒定的光度。已公布的光谱能量分布和中红外图像显示,这些物体具有冷却(200 K),分离的尘埃壳和已公布的模型意味着强烈的质量损失在几千年前结束。在这些检测周期长达150天,需要在出版后AGB的演变模型,耦合的脉动周期的质量损失率,并假设密集的质量损失结束时,脉动周期已减少到100天的修订。这一修订将具有延长后AGB演变早期阶段的时间尺度的效果。看来,在20年的时间尺度上,单个物体脉动周期的实时演化可能是可检测的。
2009-11-15 astro-ph.SR
Hydrodynamic modelling of pulsation period decrease in the Mira-type variable T UMi
用恒星演化和辐射流体力学的数值方法研究了Mira型变星TUMi的氦燃烧壳层中热脉冲初始阶段的脉动周期减小。为此,计算了质量在主序星$1M_\odot\le M_\textrm{ZAMS}\le 2.2M_\odot$和金属丰度为$Z=0.01$的恒星的演化轨迹网格。选定的AGB演化序列的模型被用于确定初始条件和时间依赖的内边界条件的流体动力学方程描述径向脉动星的演化变化。在热脉冲的初始阶段期间的周期减少的发病被示出几乎与峰值氦燃烧光度相一致。最快的下降期出现在前三十年。由于恒星的收缩和从基模到第一泛音的模式切换,脉动周期减小。模式切换的时间尺度是几十个脉动周期的量级。米拉型变星T UMi的现今模型是具有小振幅半规则振荡的第一泛音振荡器。理论估计的脉动周期在发病的周期减少和30年后的周期变化率的同意与现有的观测数据T UMi的AGB星质量$ 1.04M_\odot\le M\le 1.48M_\odot$。
2022-06-16 astro-ph.SR
Excitation of stellar pulsations
在这篇评论中,我提出了一个概述,我们目前的理解的物理机制,负责激发脉动的恒星表面对流区。这些通常是较冷的恒星,如盾牌座δ恒星,以及支持类似太阳振荡的恒星。
2011-12-30 astro-ph.SR
Pulsations of intermediate-mass stars on the asymptotic giant branch
计算了初始质量为2 M_ \odot <= Mzams <= 5 M_ \odot,金属丰度Z=0.02的恒星从零龄主序星到渐近巨星分支的演化轨迹。一些演化序列模型被用来作为描述径向恒星脉动的辐射流体动力学和湍流对流方程的初始条件。早期渐近巨星分支星的周期为30 ~ 400天。随着恒星的演化,周期变化率逐渐增大,但由于太小而无法检测到(d ln P/dt < 1.e-5 yr^-1)。研究了热脉冲AGB星的脉动性质,其中包括初始质量为Mzams= 2 M_ \odot和3 M_ \odot的演化序列的17个热脉冲和初始质量为Mzams= 4 M_ \odot和5 M_ \odot的6个热脉冲.初始质量为Mzams<= 3 M_ \odot的TP-AGB星以基模或第一泛音脉动,而质量更大的红巨星(Mzams>= 4 M_ \odot)以基模脉动,周期长达1.e3天。最快的脉动周期变化率为-0.02 < d ln P/dt < -0.01 yr^-1,出现在氦最大光度之后的表面光度下降期间。该周期随后的增长率为d ln P/dt <= 5.e-3 yr^-1。
2017-04-25 astro-ph.SR
Period -- mass-loss rate relation of Miras with and without technetium
目的:我们报告的发现,米拉变量和没有吸收线的元素锝(Tc)占据两个不同的区域在图中的近中红外颜色与脉动周期。Tc是最近或正在进行的混合事件的指标,称为第三次疏浚(3DUP),近中红外颜色,如(K-[22])颜色,其中[22]是WISE空间天文台的22微米波段,是恒星尘埃质量损失率的指标。研究方法:我们从文献中收集了有关的Tc含量,脉动周期,近红外和中红外星等的190多个变星的渐近巨星分支(AGB)属于Miras。样本自然偏向于光学AGB星,它们具有低到中等(尘埃)质量损失率。结果如下:我们表明,尘埃质量损失率和脉动周期之间存在着一个明确的关系,如果作出区分之间的Tc-穷人和Tc-丰富的Miras。令人惊讶的是,在给定的时间段内,贫Tc的Miras在(K-[22])中比富Tc的Miras更红;即它们比富Tc的Miras具有更高的质量损失率。少数恒星偏离了这一趋势;对这些例外给出了物理解释,如双星或高质量。结论:我们提出了两个假设来解释这种二分法,并得出结论,这两个序列形成的Tc-poor和Tc-rich Miras可能是由于不同的质量的两个群体。脉动周期与尘埃质量损失率有很强的相关性,表明脉动确实引发了尘埃驱动的风。在(K-[22])与周期图中的位置可以用来区分3DUP前后的Miras,我们将其应用于银河系核球AGB星的样本。我们发现3DUP在内部凸起的AGB星中可能并不常见。
2013-06-23 astro-ph.SR
Dust-driven winds of AGB stars: The critical interplay of atmospheric shocks and luminosity variations
AGB恒星的风被认为是由脉动引起的冲击波和尘埃上的辐射压力共同驱动的。在动力学大气和风模型中,恒星脉动通常通过在模型大气的内边界处规定一个简单的速度和光度的正弦变化来模拟。我们的实验与不同形式的光度变化,以评估风速和质量损失率的影响,从简单的正弦配方进展到更现实的描述。使用国家的最先进的动力学模型的富C AGB星,一系列不同的不对称形状的光度变化和一系列的相位变化的光度变化相对于径向变化进行了测试。这些测试是在两个恒星大气模型上进行的。第一个模型有尘埃凝结,因此引发了恒星风,而第二个模型既没有尘埃也没有风。第一个模型与尘埃和恒星风是非常敏感的光度变化的适度变化。光度最小值和尘埃凝结之间存在着复杂的关系:改变最小光度对应的相位可以增加或减少质量损失率和风速。最大亮度决定了尘埃的辐射压力,而这反过来又对驱动风很重要。这些亮度变化的影响与尘埃的形成相结合。相比之下,没有灰尘的模型的结构几乎没有变化。通过引入相移和修改形状来改变光度变化,会影响风速和质量损失率。为了改进风模型,可能需要从三维动力学内部模型或恒星脉动模型中提取边界条件。
2016-03-22 astro-ph.SR
Local mixing length theory with compositional effects:\ First application to asymptotic giant branch evolution
本文提出MLT#理论,通过考虑化学梯度影响,改进了恒星演化中对化学驱动对流的模拟,并展示了其在AGB阶段的不稳定性分析中的应用。
2025-12-04 astro-ph.SR
IRAS 22272+5435 (V354 Lac): Multicolor Photometry of a Variable Carbon-rich post-AGB Star and a Dust Formation Episode
该研究通过30余年UBV及JHKLM多色测光,揭示了富碳后AGB星IRAS 22272+5435的双周期脉动及661天振荡,并首次分析长期红外测光,发现1996-2004年KLM波段增亮源于尘埃形成事件,探讨了其机制与观测特征。
2025-07-09 astro-ph.SR