Kronos & Krios: Evidence for accretion of a massive, rocky planetary system in a comoving pair of solar-type stars
我们报告并讨论了一对明亮的太阳型恒星HD 240430和HD 240429的发现,它们的化学丰度有显着差异。这两颗恒星在距离$r\approx 100$ pc处的三维距离估计为$\approx 0.6$ pc(投影为$\approx 0.01$ pc),三维速度几乎相同,这是从盖亚TGAS的弛豫和自行以及高精度径向速度测量中推断出来的。从高分辨率凯克HIRES光谱确定的恒星参数表明,这两颗恒星都是$\sim 4$陀螺。两种中更富含金属的HD 240430显示出$\approx 0.2$ dex对难熔元素($T_C>1200$ K)的增强作用,以及(中度)挥发性元素($T_C<1200$ K、C、N、O、Na和Mn)的边缘增强作用。这是迄今为止在宽双星对中发现的最大的金属丰度差异。此外,HD 240430的表面锂丰度($A(\mathrm{Li})=2.75$)非常高,比它的同伴高出$0.5$ dex。这两颗恒星在相空间和年龄上的接近表明它们是由相同的成分形成的,这与观测到的金属丰度和丰度模式的差异不一致。因此,我们认为,恒星HD~240430,“克罗诺斯”,吸积15 $M_\oplus$的岩石材料出生后,选择性地增强难熔元素,以及锂在其表面和对流信封。
2017-09-15 astro-ph.SR
The future of the Sun: an evolved solar twin revealed by CoRoT
在过去的三十年里,太阳是否是太阳型恒星中的一个特殊问题一直是积极研究的主题。虽然已经发现了几个太阳双星,其恒星参数与太阳相似(尽管在锂丰度的范围内,并且有一些不同的成分),但它们的旋转周期是未知的,除了18 Sco,它比太阳年轻,旋转周期比太阳短。很难从地面观测中获得太阳年龄恒星的自转周期,因为低的活动水平意味着它们的光变曲线的旋转调制很浅。CoRoT提供了天基的长时间序列,从中可以估计出与太阳一样古老的太阳双星的旋转周期。基于斯巴鲁望远镜收集的高S/N高分辨率光谱观测,我们表明,恒星CoRoT ID 102684698(CoRoT Sol 1)是一个有点进化的太阳双胞胎,锂丰度低。其轮伐期为29 ± 5天,与其年龄(6.7 Gyr)和低锂含量A(Li)< 0.85 dex相适应。有趣的是,我们的CoRoT太阳双胞胎似乎增强了耐火元素相对于太阳的丰度,这是大多数附近双胞胎的典型特征。编号102684698的视星等为V ~14.1,是CoRoT发现的第一个太阳双星,也是迄今为止已知的最远的太阳双星,也是唯一一个比太阳年龄更大的太阳双星。
2013-05-15 astro-ph.SR
Does the anomalous solar chemical composition come from planet formation?
我们推导出19种元素的丰度在64颗恒星的基本参数非常相似的太阳,这最大限度地减少了我们的光谱1D-LTE差分分析中的系统误差的影响,使用高分辨率(R=60,000),高信噪比(S/N=200)光谱。相对于太阳的元素丰度的估计误差小至0.025 dex。丰度比[X/Fe]作为[Fe/H]的函数与先前建立的银河系薄盘化学演化模式密切相关。有趣的是,我们的大多数恒星显示出[X/Fe]和凝聚温度(Tc)之间的显着相关性。在22颗参数最接近太阳的恒星的样本中,我们发现,平均而言,低Tc元素相对于太阳孪晶中的高Tc元素被耗尽约0.08 dex(20%)。在900<Tc<1800 K时,观察到丰度随Tc的变化而增加的趋势,而较低Tc元素的丰度似乎大致恒定。我们推测,这是发生在太阳周围的行星形成的特征,但不是大多数太阳双胞胎。如果这个假设是正确的,那么拥有像我们这样的行星系统的恒星,虽然很罕见(频率为15%),但可以通过对其宿主恒星的化学成分进行非常详细的检查来识别。
2009-11-10 astro-ph.SR
The peculiar solar composition and its possible relation to planet formation
我们进行了差异元素丰度分析的前所未有的准确性(0.01德克斯)的太阳相对于11个太阳孪生从依巴谷目录和10个太阳类似物从行星搜索。我们发现,太阳显示出一个特征的签名与一个~20%的消耗耐火元素相对于挥发性元素相比,太阳孪生。丰度差异与元素的冷凝温度密切相关。这一特点也适用于与已知有近距离巨行星的太阳类似物的比较,而大多数太阳类似物在径向速度监测中没有发现这样的巨行星,显示出太阳丰度模式。我们讨论了对这种特殊性的各种解释,包括丰度模式的差异与像我们这样的行星系统的形成有关的可能性,特别是与类地行星的存在有关。
2009-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
High-Dispersion Spectroscopic Study of Solar Twins: HIP 56948, HIP 79672, and HIP 100963
对三个具有代表性的太阳双胞胎进行了深入的光谱研究(HIP 56948、HIP 79672和HIP 100963)以及太阳(月亮;参考标准),目的是(1)根据精确建立的微分参数定量讨论相对于太阳的相似性,以及(2)探讨了造成李丰度差异的原因。结果表明,HIP 56948在各个方面都与太阳最为相似,包括三个太阳中的锂丰度(尽管不是完全相似),因此被称为“有史以来最接近的太阳孪生兄弟”,而HIP 79672和HIP 100963的有效温度略高,表面锂成分也略高。虽然有迹象表明Li是旋转相关的,因为HIP 56948(和太阳)的预计旋转略低于其他两个,旋转差异似乎并不那么大,以有效地产生Li的显着变化。相反,这可能更有可能归因于(至少部分地)经由一些T_eff敏感的Li控制机制的T_eff的轻微差异。由于铍的丰度被发现基本上是所有恒星的太阳,而不考虑Li,任何导致Li多样性的物理过程都应该只对Li起作用,而不会影响Be。
2009-01-16 astro-ph.SR
Chemical signatures of planets: beyond solar-twins
对太阳双星的元素丰度研究表明,太阳的化学成分包含太阳系中类地行星形成的特征,即难熔元素的少量但显著的耗尽。为了验证这一假设,我们研究了与太阳双胞胎相比,具有较小质量对流包络的恒星(因此增加了预测效应的幅度),或者可以说,更有可能拥有行星(因此增加了签名检测的频率)。我们测量了一个晚F型矮星样本(52颗恒星)和一个富含金属的太阳类似物样本(59颗恒星)的相对大气参数和元素丰度。我们检测到的幅度高达约0.15 dex的难熔元素耗尽。已知拥有气体巨行星的恒星的耗尽振幅分布与其他恒星没有什么不同。在5650 K到5950 K的有效温度范围内,最大耗减幅度随温度的升高而增大,而对于较暖的恒星(直到6300 K),耗减幅度似乎是恒定的。在太阳双星中观察到的耗尽具有最大幅度,与我们在这里看到的两个样本非常相似。气体巨星行星形成本身并不能解释观察到的耐火元素耗尽的分布,而岩石物质的形成更可能解释我们的观测结果。更多的岩石材料是必要的,以解释太阳双星的数据比金属丰富的恒星,而较少的温暖的恒星。然而,在行星形成时恒星对流层的大小可能会调节这些振幅。我们的结果可以解释,如果磁盘寿命更短,在更大的恒星,独立的观察似乎确实建议。
2013-10-31 astro-ph.SR
A possible signature of terrestrial planet formation in the chemical composition of solar analogs
最近的研究表明,与大多数(约85%)邻近的太阳双星相比,太阳的元素丰度是异常的。与它的孪生子相比,太阳表现出相对于挥发物(Tc<900 K)缺乏难熔元素(那些冷凝温度Tc> 900 K的元素)。这一发现被推测是行星形成的一个标志,与大多数太阳双胞胎相比,太阳周围的行星形成效率更高。此外,在这种情况下,发现的丰度模式似乎更有可能与类地行星的形成有关。在这项工作中,我们分析了丰富的结果,从六个大型独立的恒星丰度调查,以确定他们是否确认或拒绝这一观测结果。我们发现,在这六项研究中,太阳类似物的元素丰度与建议作为行星形成签名的Tc趋势一致。当这些结果被不均匀地平均时,得出相同的结论。我们还研究了丰度与第一电离势(FIP)的依赖关系,这与Tc相关。与FIP的趋势将表明一个不同的起源的丰度模式发现,但我们表明,与Tc的相关性是统计上更显着。我们鼓励对富含金属的太阳类似物和晚期F型矮星进行类似的研究,对于这些恒星,元素丰度中的行星形成签名的假设做出了非常具体的预测。最后,我们研究了最近的一篇论文,该论文声称,两颗拥有超级地球般行星的恒星的丰度模式与行星形成签名假设相矛盾。相反,我们发现这两颗恒星的化学成分与我们的假设完全一致。
2010-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Galactic chemical evolution]{Galactic chemical evolution of the solar neighborhood, solar twins and exoplanet indicators
银河系化学演化(GCE)、太阳类似物或孪生体,以及孪生体太阳成分的特殊性是密不可分的。我们从文献中检查GCE参数,并使用二次拟合给出太阳年龄为零的新导出值(即,4.6 Gyr)。我们展示了如何GCE参数不仅可以用来“纠正”丰度的太阳能年龄,但预测相对元素丰度作为年龄的函数。我们解决的问题是,太阳能丰度是否耗尽耐火材料和增强挥发物,并发现答案是敏感的选择一个有代表性的标准。质量最好的数据集并不支持太阳的耐火材料耗尽和挥发物增加的概念。一个简单的模型使我们能够估计从太阳中缺失或添加到平均太阳孪生中的富耐火材料的数量。该模型给出了0到1.4个地球质量。
2022-03-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rediscussion of eclipsing binaries. Paper XII. The F-type twin system ZZ Boötis
ZZBoo是一个F-型的分离食双星系统,包含两颗几乎相同的恒星,在一个周期为4.992 d的圆轨道上运行。我们分析光变曲线从两个部门的观测与凌日系外行星调查卫星(TESS)和两组公布的径向速度的组成恒星,以确定其物理性质的高精度。我们发现质量为1.558 +/- 0.008 Msun和1.599 +/- 0.012 Msun,半径为2.063 +/- 0.006 Rsun和2.205 +/- 0.006 Rsun。在过去,主食和次食深度的相似性导致了混乱。TESS数据的高质量意味着我们可以第一次清楚地识别哪个是哪个。主星的温度确实比第二颗星高,但体积较小,质量也较小。我们定义了一个新的高精度的轨道星历,并获得有效的温度使用盖亚视差的系统。次级恒星比初级恒星更进化,并且发现太阳化学成分和年龄为1.7 Gyr的理论预测很好地吻合。
2022-12-05 astro-ph.SR
Unprecedented accurate abundances: signatures of other Earths?
140多年来,我们太阳的化学成分一直被认为是典型的太阳型恒星。我们对太阳相对于太阳双胞胎的高度微分元素丰度分析具有前所未有的精度(~0.01 dex),表明太阳具有特殊的化学成分,与太阳双胞胎相比,相对于挥发性元素,难熔元素消耗约20%。丰度差异与元素的冷凝温度密切相关。一项类似的行星巡天太阳类似物研究表明,这种特殊性也适用于与已知有近距离巨行星的太阳类似物的比较,而大多数没有探测到巨行星的太阳类似物显示出太阳丰度模式。太阳化学成分的特殊性可以解释为像我们自己的地球这样的类地行星形成的标志。
2009-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet signatures in the chemical composition of Sun-like stars
有两种可能的机制在类太阳恒星的化学成分中留下行星的印记:i)在行星形成的早期阶段,尘埃凝结,导致恒星在形成的后期阶段吸积的气体中的难熔元素耗尽; ii)行星吞噬,使宿主恒星富含锂和难熔元素。我们讨论两个行星的签名,银河系化学演化的影响,以及作为实验室的恒星双胞胎组成的双星的重要性,以验证丰度异常印记的行星。
2016-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of lithium abundance in the Sun and solar twins
太阳对流区7Li丰度在其生命的不同阶段的演变被认为是解释其低光球值相比,太阳系陨石。锂在演化的早期阶段(主序前,pMS),当辐射核出现时,锂被强烈和短暂地燃烧,然后锂丰度在主序(MS)期间缓慢下降。我们研究了锂在这两个阶段的燃烧速率。在太阳的模型中,计算忽略pMS和对流区底部没有对流外混合(过冲),锂丰度在MS寿命为4.6 Gyr期间不会显着减少。日震反演的分析与后模型计算的化学成分表明存在的过冲区,并限制其厚度。据估计,它大约是当地压力等级高度的一半(0.5Hp),相当于太阳半径的3.8%。引入该额外区域不会在MS阶段期间显著地消耗锂。相反,在pMS阶段,具有约0.18Hp的值的过冲区域足以产生观察到的锂耗尽。如果我们得出结论,主要的锂燃烧发生在pMS阶段,锂丰度在太阳孪晶中的分散可以用不同的物理条件来解释,主要是在MS之前的早期演化阶段。
2016-12-05 astro-ph.SR
High precision analysis of the solar twin HIP 100963
方法.我们使用凯克一号望远镜上的HIRES摄谱仪获取HIP 100963和太阳的高分辨率(R $\approx$ 70000)光谱,该光谱具有高信噪比(S/N $\approx$ 400 - 650/像素),用于差异丰度分析。我们利用微分光谱平衡测量了铁谱线的等效宽度,从而确定了恒星参数。我们通过相对于太阳的差异丰度分析确定了挥发性、难熔性和中子俘获元素的组成。结果我们发现的恒星参数是$T_{\rm{eff}}=5818 \pm 4$ K、log $g = 4.49 \pm 0.01$ dex、$v_{t} = 1.03 \pm 0.01 $ $\rm{km\ {s}}^{-1}$和[Fe/H] $ = -\ 0.003 \pm 0.004$ dex。这些低误差允许我们计算精确的质量($1.03^{+0.02}_{-0.01}$ M $_{\odot}$)和年龄(2.0 $\pm$ 0.4 Gyr),使用Yonsei-Yale等时线获得。利用我们的[Y/Mg]比值,我们确定了$2.1 \pm 0.4$ Gyr的年龄,与用等时线计算的年龄一致。我们的等时线年龄也同意从恒星活动确定的年龄(2.4 $\pm$ 0.3 Gyr)。我们研究的丰度模式与冷凝温度($\rm{T_{cond}}$)考虑到GCE的校正。我们表明,中子捕获元素的增强解释的贡献从$s$ -和$r$ -过程。锂的丰度与其…
2016-03-04 astro-ph.SR
A solar twin in the eclipsing binary LL Aqr
在研究太阳赤纬度食双星的项目中,我们发现LL Aqr较冷的部分是太阳双星的候选者。这是已知的第一颗具有太阳双星性质的恒星,存在于一个非相互作用的食双星中,提供了一个极好的机会,以非常高的精度完全验证其物理性质。我们使用了广泛的多波段,档案测光和超级WASP项目和高分辨率光谱从HARPS和CORALIE摄谱仪。对两种组分的光谱进行分解,并进行详细的LTE丰度分析。用Wilson-Devinney程序对光速和径向速度曲线进行了分析。得到的高精度恒星参数被用于与PARSEC、MESA和GARSTEC恒星演化模型进行详细比较。LL Aqr由两颗主序星组成(F9 V + G3 V),质量M1 = 1.1949 $\pm$ 0.0007和M2=1.0337 $\pm$ 0.0007 $M_\odot$,半径R1 = 1.321 $\pm$ 0.006和R2 = 1.002 $\pm$ 0.005 $R_\odot$,温度T1=6080 $\pm$ 45 K和T2=5703 $\pm$ 50 K,太阳化学组成[M/H]=0.02 $\pm$ 0.05 dex。绝对尺寸,辐射和光度特性,以及大气中的次级丰度都完全符合作为太阳双胞胎。这两颗恒星的温度都比标准的恒星演化模型预测的要低3.5 $σ$,或者金属丰度比5 $σ$少。当先进的建模进行,我们发现,完全符合观察只能得到的混合长度和包络过冲参数的值…
2016-08-02 astro-ph.SR
The Sun's chemical peculiarity: disentangling Galactic chemical evolution and planetary engulfment in solar twins
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(澳大利亚研究委员会引力波发现卓越中心);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理中心);Tsinghua University(清华大学)
用微分光谱法和贝叶斯框架重新分析79颗近太阳孪生恒星光谱,测试太阳化学特性源于银河系化学演化还是行星吞噬,获元素丰度,区分相关特征,发现太阳化学特性多由前者驱动并找出疑似行星吞噬恒星。
2026-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The peculiar composition of the Sun is not related to giant planets
通过对50颗F型和G型星的HARPS光谱进行高精度丰度分析,发现太阳的特殊成分主要与银河系化学演化有关,而非巨行星的存在。
2025-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rediscussion of eclipsing binaries. Paper XXIX. The F-type twin system BS Draconis
Keele University(基尔大学)
研究BS Dra双星系统的质量、半径和年龄,发现主星更热、更大,且通过高精度数据确定主食深度,为天文钟提供参考。
2026-03-12 astro-ph.SR
Rediscussion of eclipsing binaries. Paper XVII. The F-type twin system CW Eridani
本文结合TESS两个扇区光变曲线与既有视向速度数据,高精度测定F型分离食双星CW Eri的质量、半径、轨道、距离及年龄,且未发现脉动。
2024-01-24 astro-ph.SR
The dissimilar chemical composition of the planet-hosting stars of the XO-2 binary system
利用XO-2双星系统中双星的高质量光谱,我们发现它们光球的化学成分存在显著差异。这些差异与元素的尘埃凝结温度密切相关。在XO-2N中,挥发物增加约0.015 dex,耐火材料过剩高达0.090 dex。平均而言,我们的相对丰度误差为0.012 dex。我们提出了一个早期的金属耗尽的情况下,已知存在于这些恒星周围的气体巨行星的形成是负责所有元素的丰度的0.015德克斯偏移,而20 M地球的未检测到的岩石物体,围绕XO-2S解释了额外的耐火元素的差异。另一种解释涉及XO-2N后期吸积了至少20 M地球的类行星物质,据称是由于在该恒星周围探测到的热木星迁移的结果。尘埃被附近的热恒星清洗,以及年龄或银河系出生地的影响可以被排除作为这种现象的有效解释。
2015-06-02 astro-ph.SR
Rediscussion of eclipsing binaries. Paper XIII. The F-type twin system IT Cassiopeiae
本研究利用TESS光变曲线和已有径向速度数据,通过JKTEBOP代码建模确定F型双生食双星仙后座IT的物理参数,证实两星属性一致,其距离与盖亚DR3结果吻合,且符合20亿年太阳化学成分的恒星演化理论。
2023-06-15 astro-ph.SR
The Solar Neighborhood. LV. M Dwarf Twin Binaries -- One in Five Twin Sibling Pairs Are Mismatched in Activity and/or Rotation
Five College Astronomy Department, Smith College(五校天文系,史密斯学院);RECONS Institute(RECONS研究所);Department of Physics and Astronomy, Georgia State University(佐治亚州立大学物理与天文学系);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Center for Astrophysical Sciences, Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学物理与天文学系天体物理科学中心)
研究发现约五分之一的M型矮星双星对在自转和活动上不匹配,可能由发电机随机性、活动周期等因素导致。
2025-10-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High-precision abundances of elements in solar twin stars: Trends with stellar age and elemental condensation temperature
用21颗太阳双星的S/N > 600的HARPS光谱测定了C、O、Na、Mg、Al、Si、S、Ca、Ti、Cr、Fe、Ni、Zn和Y的非常精确(σ ~ 0.01 dex)的微分丰度,以了解[X/Fe]与元素凝聚温度Tc的相关程度。此外,通过在logg-Teff图上的Yonsei-Yale等时线之间进行插值,得到了精确的(σ < 0.8 Gyr)恒星年龄。太阳中难熔元素和挥发性元素的比值比大多数太阳孪星中的要低,但对于许多恒星,[X/Fe]和Tc之间的关系还没有很好的定义。相反,对于几种元素,[X/Fe]与恒星年龄之间存在惊人的紧密相关性,在8 Gyr的年龄间隔内振幅高达0.2 dex,而[Fe/H]与年龄之间缺乏相关性。当[Mg/Fe]随年龄增加时,s-过程元素钇表现出相反的行为,因此[Y/Mg]可用作星系演化的灵敏计时器。[Na[Ni/Fe]和[Ni/Fe]与恒星年龄的相关性不好,但定义了一个紧密的Ni-Na关系,类似于以前发现的更贫金属的恒星。这些结果为超新星产额和星系演化提供了新的限制。此外,还发现C/O比随时间的变化很小,这对讨论系外行星的组成很有意义。
2015-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary influence on the young Sun's evolution: the solar neutrino probe
最近的观测发现,与太阳一样的行星系统的太阳双星,它们呈现出一种特殊的表面化学成分。这被认为与类地行星的形成有关。这意味着双星的辐射内部比它们的外壳更富含重元素。此外,目前的标准太阳模型并不完全符合日震学数据和太阳中微子通量测量。在这项工作中,我们发现,如果太阳在主序前有质量损失,这种一致性可以得到改善,正如其他小组先前所证明的那样。尽管有了更好的一致性,但太阳的内部组成仍然不确定,特别是比氦重的元素。为了推断太阳内部的化学丰度,我们测试了几种化学成分。我们发现重元素丰度对声速和太阳中微子的影响是相同的。然而,碳-氮-氧(CNO; 13 N,15 O和17 F)中微子通量受影响最大;这是因为与质子-质子(pp,pep,8B和7 Be)中微子通量相反,CNO中微子通量对恒星总光度的依赖性较小。此外,如果太阳中心金属丰度增加30%,如太阳双星观测所暗示的那样,这个新的太阳模型预测的13 N,15 O和17 F中微子通量相对于标准太阳模型增加25%-80%。最后,我们强调,下一代的太阳中微子实验不仅会把碳,氧和氮的丰度的限制,但也将提供一些信息,它们的径向分布。
2013-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR hep-ph
Carbon, isotopic ratio $^{12}$C/$^{13}$C and nitrogen in solar twins: constraints for the chemical evolution of the local disc
不同年龄矮星中轻元素的丰度是恒星产额、银河系化学演化和系外行星化学组成研究的重要约束条件。利用HARPS光谱合成了一系列CH、A-X和CN、B-X特征,测量了63个年龄跨度很大的太阳孪晶样品的C、N丰度和$^{12}$ C/ $^{13}$ C比值。对55个薄盘太阳孪晶的分析证实了[C/Fe]和[N/Fe]对[Fe/H]的依赖关系。[N/Fe]作为[Fe/H]和年龄的函数首次被研究。我们得到的[C/Fe]年龄关联与太阳型恒星和太阳孪星的结果一致,但[N/Fe]年龄关联则不一致。太阳孪晶的[C,N/Fe]-[Fe/H]和[C,N/Fe]-年龄关系在日面以下。发现$^{12}$ C/ $^{13}$ C与[Fe/H]相关,并且似乎随着局部薄盘的演化而降低。太阳附近的化学演化模型预测证实了[C,N/Fe]-[Fe/H]、$^{12}$ C/ $^{13}$ C-年龄和[N/O]-[O/H]关系,但不证实$^{12}$ C/ $^{13}$ C-[Fe/H]和[C/O]-[O/H]关系。太阳中的氮氧比位于太阳孪晶均匀分布的高端,这表明冰质微行星、水质超级地球和巨行星形成的氮氧平衡是均匀的。[C/N]、[C/O]和[N/O]与[O/H]和年龄的关系表明,在薄盘演化过程中,C和N具有不同的核合成来源。[C/N]和[C/O]在比太阳年轻的太阳孪生子中特别被观察到随时间增加。
2020-09-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Sun. A typical star in the solar neighborhood?
太阳是化学丰度研究的基本标准,因此了解太阳丰度模式是否代表太阳邻域是很重要的。虽然在低精度(0.05 - 0.10 dex)下,太阳似乎是一个典型的太阳金属丰度盘星,但在高精度(0.01 dex)下,它的丰度模式与太阳双星相比似乎是异常的。太阳显示出耐火元素的缺乏,这可能是由于类地行星的形成。巨行星的形成也可能在恒星的化学成分中引入一个签名。我们讨论了行星的签名,也增强了中子捕获元素的太阳双星18斯科。
2013-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Lithium Depletion in Solar Twins: Challenging Non-Standard Mixing Models
本文发现六颗锂极端耗损的太阳孪生体,结合 HIP 8522 提出一类经历剧烈演化历史的恒星族群,并通过行星吞噬、蓝离散星和早期偶发吸积等情形分析,指出主序前偶发吸积是最可能的解释,为检验类太阳恒星内部混合过程提供了关键样本。
2025-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The remarkable solar twin HIP 56948: a prime target in the quest for other Earths
我们研究了HIP 56948,这是迄今为止已知的最好的太阳双胞胎,以无与伦比的精度确定它在物理性质,化学成分和行星结构方面与太阳的相似程度。我们探讨是否丰度异常可能是由于污染的恒星喷出物或陆地行星形成。我们使用太阳和HIP 56948的高分辨率(R = 100,000)高S/N(600)凯克HIRES光谱进行差异丰度分析(LTE和NLTE)。我们使用来自麦克唐纳和凯克天文台的精确径向速度数据来搜索这颗恒星周围的行星。我们实现了一个精确的sigma = 0.003德克斯的几个元素。包括恒星参数的误差,总的不确定性低至σ = 0.005 dex(1%),这是前所未有的元素丰度研究。HIP 56948和太阳之间的相似性是惊人的。HIP 56948的温度仅比太阳高17+/-7 K,log g、[Fe/H]和微湍流分别仅比太阳高+0.02+/-0.02 dex、+0.02+/-0.01 dex和+0.01+/-0.01 km/s。HIP 56948的质量为1.02+/-0.02 M_Sun,比太阳年轻1 Gyr。这两颗恒星都显示出与大多数太阳双胞胎不同的化学丰度模式。通过在HIP 56948的对流区中加入3 M地球的地球和陨石物质的混合物,可以很好地再现不同丰度(孪生-HIP 56948)中T_cond的趋势。从我们的径向速度监测,我们没有发现巨行星的迹象内部或在宜居带的HIP 56948。…
2012-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
HIP 8522: A Puzzling Young Solar Twin with the Lowest Detected Lithium
本文研究年轻太阳孪生星HIP 8522异常低的锂丰度,通过高分辨率光谱确定其参数并排除多种机制,提出场蓝离散星并合或早期间歇性吸积两种假说,为检验恒星演化与内部混合模型提供关键机会。
2024-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
18 Sco: a solar twin rich in refractory and neutron-capture elements. Implications for chemical tagging
我们研究了前所未有的详细的化学成分和恒星参数的太阳双星18斯科在严格的微分意义上相对于太阳。我们的研究主要是基于高分辨率(R ~ 110 000),高S/N(800-1000)VLT UVES光谱,使我们能够实现约0.005 dex的差分丰度。18 Sco的有效温度和表面重力分别为Teff = 5823+/-6K和log g = 4.45+/-0.02dex,即,18 Sco比太阳热46+/-6 K,log g比太阳高0.01+/-0.02 dex。其金属丰度为[Fe/H] = 0.054+/-0.005 dex,微湍流速度比太阳高+0.02+/-0.01 km/s。我们精确的恒星参数和微分等时线分析表明,18 Sco的质量为1.04+/-0.02M_Sun,比太阳年轻约1.6 Gyr。我们使用精确的HARPS径向速度来搜索行星,但没有发现。18 Sco的化学丰度模式显示出明显的趋势与冷凝温度,因此显示出更高的丰度耐火材料在18 Sco比在太阳。有趣的是,相对于太阳,中子捕获元素有所增强。尽管附近的n-捕获元素之间的元素与元素丰度差异很小(~0.02 dex),但我们成功地再现了太阳系中的r-过程模式。这是r过程普适性的独立证据。我们的研究结果具有重要的意义化学标记在我们的银河系和核合成一般。
2014-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Rocky planet engulfment in the binary system HIP 71726-37
双星被认为是化学上均匀的,因为它们是从同一个分子云中诞生的。然而,高精度的化学丰度显示,一些双星系统显示出成分之间的化学差异,这可能是由于行星吞没。在这项工作中,我们确定了精确的基本参数和化学丰度的二进制系统HIP 71726/ HIP 71737。我们的研究结果表明,这对是真正的conatal,coeval和comoving。我们还发现,HIP 71726比HIP 71737更富含铁等难熔元素,$Δ$ [Fe/H] $= 0.11 \pm 0.01$ dex。此外,HIP 71726的锂丰度比HIP 71737高1.03 dex,这是在$Δ$ $T_{\rm eff}$ $\leq$ 50 K的双星系统中检测到的最大差异。$9.8^{+2.0}_{-1.6}$ M $_{\oplus}$的岩石物质的摄入充分解释了在HIP 71726中观察到的难熔元素和高Li含量的增强,从而加强了一些双星系统中的行星吞没情景。
2021-09-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Chemical Homogeneity of Sun-like Stars in the Solar Neighborhood
恒星的组成是天文学中许多主题的关键诊断工具,例如银河系的演化,行星的形成和太阳的独特性。以前的光谱测量表明,具有相似总体金属含量的恒星的元素丰度模式存在很大的内在变化。然而,由于恒星模型的不准确性而产生的系统误差是这类研究的一个限制因素,因此无法确定所观察到的恒星丰度模式的多样性在多大程度上是真实的。本文报道了79颗类日恒星在100秒差距内30种元素的丰度,精度为2%。系统误差在这项研究中最小化的太阳双星和执行线的差分分析,使用高分辨率,高信号噪声光谱。我们在$10^{-3}$ dex Gyr $^{-1}$的精度下解析了银河系化学演化中的[X/Fe]丰度趋势,并揭示了具有相似年龄和金属丰度的恒星具有几乎相同的丰度模式。与以前的结果相反,我们发现太阳金属丰度恒星中的碳氧和镁硅比在整个太阳附近都是均匀的,在10%以内,这意味着系外行星可能表现出比以前认为的少得多的成分多样性。最后,我们证明,太阳有一个微妙的耐火材料相对于>80%的太阳双胞胎(在2 $σ$置信度),这表明一个可能的路标行星系统像我们自己。
2018-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Binary Star Population with Common Proper Motion in Gaia DR2
我们描述了一个同质目录汇编的基础上共同自行星盖亚DR2。一个初步的列表,列出了所有在太阳周围半径100秒差距以内、距离小于1秒差距的恒星对。此外,还选择了一个同动双星的子集,即宽双星。不考虑多重性大于2的聚类和系统。最终的星表包含10358对恒星。通过与一组随机选择的场星和通过人口合成获得的模型样本进行比较,估计目录选择性函数。对编目天体中恒星质量的估计显示出过多的“孪生”,由质量相似的恒星组成,这两个组成部分都属于主序星。这种过量随着组分之间的分离增加而减少。它表明,这种效果不能是一个后果的选择性功能,并没有出现在模型中,恒星形成类似的质量是不是人为的首选。这篇文章是基于在会议上提出的谈话“天体测量昨天,今天,明天”(莫斯科国立大学斯滕伯格天文研究所,2019年10月14日至16日)。
2020-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revisiting the pre-main-sequence evolution of stars II. Consequences of planet formation on stellar surface composition
我们希望利用最新的恒星演化模型来研究行星形成是如何印刻在恒星表面成分上的。我们模拟了主序前恒星的演化,作为吸积过程中热注入效率,氘质量分数和恒星质量的函数。为了简单起见,我们假设行星形成导致了零金属量气体的后期吸积,稀释了恒星表面成分作为恒星外对流区质量的函数。我们采用$150\,{\mathrm{M}_\oplus}(M_\star/\mathrm{M}_\odot)(Z/\mathrm{Z}_\odot)$作为一个不确定的,但合理的估计的重元素的质量,不吸积的恒星与巨行星,包括我们的太阳。通过结合我们的恒星演化模型,这些估计,我们评估恒星表面组成的行星形成的后果。我们发现,在第一个$\sim0.1$万年后,对流带的演化遵循经典的演化轨迹在两个因素的年龄。我们发现,行星形成应导致恒星表面成分的分散,这是大质量的恒星比低质量的恒星。我们预测具有$T_\mathrm{eff}\sim 5500\,$ K的恒星的[Fe/H]分布大约为$0.02$ dex,这与在一些带有行星的联星中观察到的金属丰度差异略有一致。具有$T_\mathrm{eff}\geq 7000\,$ K的恒星可能表现出更大的[Fe/H]亏损,亏损0.6 dex或更多,这与耐火性差的$λ$ Boo星的存在相一致。我们还发现,行星形成可以解释太阳中缺少难熔元素的原因,但前提是太阳系行星中的冰岩比小于$\approx0.4…
2018-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
A comprehensive study of the relations between the properties of planetary systems and the chemical compositions of their host stars
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Observatório Nacional(国家天文台);Universidade Federal de Sergipe(塞尔希培联邦大学);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台)
本研究通过分析561颗开普勒系外行星宿主恒星的化学成分,发现α元素富集可能促进金属贫乏环境中的大行星形成,同时铁丰度仍是关键限制因素。
2026-02-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemical composition of the oldest nearby open cluster Ruprecht 147
Rup 147是最近的老疏散星团,距离小于300 pc,年龄约为2.5 Gyr。因此,它非常适合于测试恒星演化模型,并获得精确和详细的化学丰度信息。我们结合了来自文献和盖亚任务的测光和天体测量信息,以及不同演化阶段恒星的高分辨率光谱,以获得星团距离,年龄和详细的化学成分。我们在TNG上用HARPS-N获得了六颗红巨星的光谱。我们还使用了ESO存档的22颗主序星的光谱,在3.6米望远镜上用HARPS观测。非常高的分辨率(115000)和大的波长覆盖范围(约380- 680纳米)的双仪器允许我们推导出大气参数,金属丰度,和详细的化学丰度的23个物种从所有核合成通道。我们采用了等效宽度和频谱合成。我们还重新推导出集群的距离和年龄使用盖亚的弛豫,自行和测光结合PARSEC恒星演化模型。我们充分分析了这些恒星的径向速度和自行/视差与集群的平均值。我们还丢弃了一个以前没有认识到的双星,以及MS关闭附近的六颗恒星,因为它们的旋转速度很高。我们的最终样本由21颗恒星组成(6颗巨星和15颗MS星)。我们测量了金属丰度(团簇平均值[Fe/H]为+0.08,rms=0.07)和光、α、Fe峰和中子捕获元素的丰度。Li丰度符合预期,显示MS上温度和丰度之间的紧密关系,与M67不同,我们没有发现任何富Li巨星。我们确认Rup 147是附近最古老的疏散星团。这使得它非常有价值的恒星演化模型的详细功能测试。
2018-09-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Abundances and possible diffusion of elements in M67 stars
我们以高分辨率(R~ 50,000)对位于星团M67主序星、转折点和早期亚巨星分支的14颗恒星进行光谱研究,以研究其详细的化学组成,与太阳和太阳附近的太阳孪星进行比较,并探索恒星结构理论所预测的化学元素的选择性原子扩散。我们已经获得了VLT/FLAMES-UVES光谱,并对这些光谱进行了严格的差异分析,以探索M67恒星和太阳之间以及M67恒星本身之间的化学丰度相似性和差异。19种不同的化学元素的个别丰度得到的恒星。他们被发现非常同意与太阳的丰度,与丰度比接近太阳比太阳附近的大多数太阳双胞胎。一个例外是Li,它在星团恒星中显示出相当大的分散。有一种趋势,即星团恒星的丰度相对于场恒星的丰度与元素的凝结温度相关,这一趋势在太阳中也被发现。这些结果支持了原星团的气体在恒星形成之前就被尘埃的形成和净化所耗尽的假设。他们还支持太阳曾经在致密的恒星环境中形成的假设。此外,在矮恒星和转折点恒星的大气层中,相对于我们的标准恒星M67-1194和亚巨星,观察到的重元素的轻微减少似乎表明扩散过程在这些恒星中起作用,尽管证据并不令人信服。基于理论模型,M67的扩散校正初始金属丰度估计为[Fe/H]=+0.06。
2014-02-05 astro-ph.SR
The temporal evolution of neutron-capture elements in the Galactic discs
对银河系盘的形成和演化的重要见解包含在恒星的化学成分中。我们分析了79颗太阳双星的高分辨率和高信噪比的HARPS光谱,以获得它们的大气参数,年龄($σ$ $\sim$ 0.4 Gyr)和12种中子捕获元素(Sr,Y,Zr,Ba,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd和Dy)的化学丰度($σ$ $<$ 0.01~dex)的精确测定。这个有价值的数据集使我们能够研究[X/Fe]年龄关系的时间间隔为$\sim$ 10 Gyr和恒星之间属于薄和厚盘。这些关系表明:i)在薄盘的演化过程中,$s$ -过程是$n$ -捕获元件核合成的主要通道; ii)厚盘富含$r$ -过程元件,这表明其形成是快速和密集的。%; iii)薄盘和厚盘之间的化学连续性在Ba的丰度中是明显的。此外,重(Ba,La,Ce)和轻(Sr,Y,Zr)$s$过程元素揭示了AGB星的产量和恒星质量或金属丰度之间的依赖关系的细节。最后,我们证实了[Y/Mg]和[Y/Al]比值都可以作为恒星钟,从而可以估计太阳双星的年龄,平均精度为$\sim$ 0.5~Gyr。
2017-11-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
The nucleosynthetic history of elements in the Galactic disk: [X/Fe] - age relations from high-precision spectroscopy
背景:恒星的化学组成与星系形成和演化密切相关。目的:通过对从C到Eu的24种物质的[X/Fe]-年龄关系的研究,追踪银盘的化学演化。研究方法:利用高分辨率和高信噪比的UVES光谱的9个太阳双胞胎,我们得到了恒星年龄和化学丰度的精确估计。这些测定已经与文献中现有的太阳孪星的最近光谱研究中的额外精确年龄和丰度测定相结合,包括具有0.01 dex精度的极好丰度。在此基础上,我们概括了10~Gyr时间间隔内[X/Fe]-年龄关系。结果如下:给出了24种元素(C、O、Na、Mg、Al、Si、S、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Ba、La、Ce、Nd和Eu)的[X/Fe] -年龄关系。每种不同种类的元素都表现出不同的演化,这取决于它们产生的核合成位点的不同特征、速率和时间尺度。$α$ -元素的特征是[X/Fe]随时间的推移而减少。铁峰元素显示出早期的[X/Fe]增加,然后向最年轻的恒星减少。n-俘获元素的[X/Fe]随年龄的增加而减小。我们还发现[Mg/Y]和[Al/Y]都是精确的恒星钟,其中[Al/Y]对年龄的依赖性最大。结论:[X/Fe]年龄关系的知识是一个金矿,从中我们可以更好地了解银河系形成和演化的过程。通过对这些关系的逆向工程,我们将能够对恒星形成历史的性质、SNe速率、恒星产额和SNe祖先的种类提出强有力的约束。
2016-06-15 astro-ph.SR
The ESO SupJup Survey VIII. Chemical fingerprints of young L dwarf twins
本文通过高分辨率 CRIRES+ K 波段光谱和大气反演,刻画了两颗年轻 L4 型褐矮星的化学组成、$^{12}$CO/$^{13}$CO 比值及大气结构,为区分超级木星与褐矮星的形成路径提供化学指纹约束。
2025-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chemical signatures of planetary engulfment events in binary systems
行星吞噬事件涉及行星化学同化到恒星的外层。这可能会导致恒星大气的化学模式发生变化,反映出被吞没的岩石物体的成分,其中耐火元素比挥发物更丰富。由于这些恒星的化学变化,行星吞没事件可能使化学标记的过程可能不准确。一行一行的差分分析宽双星系统中的双星,使我们能够测试这些协会的化学均匀性与典型的个人恒星Fe I的不确定性为0.01德克斯,并最终揭开化学异常,可能是由于行星吞没事件。在这里分析的14个系统中,我们报告了迄今为止发现的最化学不均匀的系统(HIP 34407/HIP 34426)。难熔元素丰度的中位数差异为0.19 dex,差异丰度和冷凝温度之间的趋势表明,异常可能是由于行星吞没事件。在我们的样品中,发现了另外五个化学异常系统。
2019-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A high precision chemical abundance analysis of the HAT-P-1 stellar binary: constraints on planet formation
我们提出了一个高精度的,差分元素丰度分析的HAT-P-1恒星双星的高分辨率,高信噪比凯克/HIRES光谱的基础上。在这个双星系统中,第二颗恒星被认为拥有一颗凌日的巨行星,而在第一颗恒星周围还没有发现行星。主星和副星的金属丰度([Fe/H])在误差范围内是相同的:分别为$0.146 \pm 0.014$ dex($σ$ = 0.033 dex)和$0.155 \pm 0.007$ dex($σ$ = 0.023 dex)。测量了23种元素的非常精确的差别丰度比($σ$的平均误差([X/Fe])= 0.013 dex),发现两颗恒星之间无法区分:$Δ$ [X/Fe](次级-初级)= $+0.001 \pm 0.006$ dex($σ$ = 0.008 dex)。HAT-P-1中两颗恒星成分的化学组成惊人的相似性与天鹅座16 A+B中可能存在的0.04 dex能级差异相反,天鹅座16 A+B也拥有一颗巨行星,其质量至少是HAT-P-1二级恒星周围行星的3倍。我们的结论是,巨行星的存在并不一定意味着宿主恒星的化学成分不同。HAT-P-1中每颗恒星相对于太阳的元素丰度都与元素的凝聚温度呈相同的正相关;因此它们的丰度模式与大多数太阳孪星中观察到的非常相似。鉴于Melendez等人(2009)对太阳丰度模式的解释,我们得出结论,HAT-P-1的类地行星形成效率低于太阳。这与近距离巨行星的存在阻止…
2014-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR