强磁快速振荡Ap星HD 166473的10.5年自转周期

全球望远镜在最大振幅快速振荡Ap星中发现强烈扭曲的四极脉动

Whole Earth Telescope discovery of a strongly distorted quadrupole pulsation in the largest amplitude rapidly oscillating Ap star

我们提出了一个新的分析快速振荡的Ap（roAp）星，2质量J $19400781-4420093$（J1940; $V=13.1$）。这颗恒星是使用SuperWASP宽带测光发现的，频率为176.39 d $^{-1}$（2041.55 $μ$ Hz; $P = 8.2$ min; Holdsworth et al. 2014 a），峰间振幅为34 mmag。J1940已经在南非天文台的三个季节中被观测到，并且一直是全球望远镜运动的目标。观测结果表明，J1940以扭曲的四极模式脉动，具有不寻常的脉动相位变化。自J1940首次公布以来，已经获得了更高的信噪比光谱，这使我们能够将该恒星分类为A7 Vp Eu（Cr）。这里介绍的观测活动显示，除了最初检测到的频率外，没有其他脉动。我们对J1940中的脉动进行了建模，并得出结论，脉动被强度为$1.5$ kG的磁场扭曲。旋转最大光和脉动最大值的时间差异表明斑点和脉动轴之间存在显着的偏移，正如在roAp星中所看到的那样。

高振幅快速振荡Ap星畸变四极模脉动中的相位变化抑制

Suppressed phase variations in a high amplitude rapidly oscillating Ap star pulsating in a distorted quadrupole mode

本文介绍了对快速振荡的Ap（roAp）星2 MASS 16400299-0737293（J1640; $V=12.7$）的多点测光观测活动的结果。我们分析光度$B$数据显示，恒星脉动的频率为$151.93$ d $^{-1}$（$1758.45 μ$ Hz; $P=9.5$ min），峰到峰振幅为20.68 mmag，使其成为振幅最高的roAp恒星之一。未检测到其他脉动模式。恒星自转周期在$3.6747\pm0.0005$ d测量，我们发现，由于斑点的旋转调制是在宽带和$B$观测之间的反相。对脉动的分析和建模显示，这颗恒星以扭曲的四极模式脉动，但具有强烈的球对称分量。在这颗星的脉动相位变化被抑制，导致的结论是，$\ell>2$组件的贡献决定的形状的相位变化的roAp星，在四极模式脉动。这只是第四次观察到如此强烈的脉动相位抑制，这使我们对这些恒星的工作机制提出了质疑。通过对J1640星的分类分辨光谱的分析，我们将J1640星分类为A7 Vp SrEu（Cr）星。

Rapidly-oscillating {\it TESS} A--F main sequence stars: are the roAp stars a distinct class?

From sector 1--44 {\em TESS} observations, 19 new roAp stars, 103 ostensibly non-peculiar stars with roAp-like frequencies and 617 $δ$~Scuti stars with independent frequencies typical of roAp stars were found. Examination of all chemically peculiar stars observed by {\em TESS} resulted in the discovery of 199 Ap stars which pulsate as $δ$~Sct or $γ$~Dor variables. The fraction of pulsating Ap stars is the same as the fraction of pulsating chemically normal stars. There is no distinct separation in frequency or radial order between chemically peculiar $δ$~Sct stars and roAp stars. In fact, all …

快速振荡Ap星33 Lib（HD 137949）的K2观测：新的频率和独特的非线性相互作用

K2 observations of the rapidly oscillating Ap star 33 Lib (HD 137949): new frequencies and unique non-linear interactions

本文分析了天秤座33（HD 137949）快速振荡Ap（roAp）星的K2短步频数据。K2数据的精确度使我们能够识别出这颗恒星中至少11种脉动模式，而之前报道的只有3种。这些模式之间重复出现的分离导致我们提出一个大的频率分离，$Δν$，78.9 $μ$ Hz，文献中报道的两倍。我们检测到的其他频率分离可能代表小的频率分离，$δν$，但由于频率的磁扰动，这在这个阶段是不确定的。由于33 Lib中的高度非线性脉动，我们识别出四倍于主频率的谐波。此外，我们注意到一个独特的发生的非线性相互作用的11个模式。主频率周围的模式的频率分离在第一谐波周围被复制，与第二谐波也有一些相互作用。这种现象以前在roAp星中从未见过。用修正的恒星参数，33 Lib的线性非绝热模型表明脉动不大于声学截止频率，并且$κ$机制可以激发所观察到的模式。我们的观察结果是一致的，33自由度有一个旋转周期远大于88天，在文献中提出的。

开普勒K2任务观测到的HD 24355：一颗以扭曲四极模式脉动的快速振荡Ap星

HD 24355 observed by the Kepler K2 mission: A rapidly oscillating Ap star pulsating in a distorted quadrupole mode

我们提出了一个快速振荡的Ap（roAp）星，HD 24355（$V=9.65$）的第一个开普勒K2任务观测分析。这颗恒星是在SuperWASP宽带测光中发现的，频率为224.31 d $^{-1}$，（2596.18 $μ$ Hz; $P = 6.4$ min），振幅为1.51 mmag，后来的低分辨率光谱分析显示HD 24355是一颗A5 Vp SrEu星。高精度的K2数据使我们能够识别HD 24355主脉动频率的13个旋转分裂旁瓣。这个数量的旁瓣与不寻常的旋转相位变化相结合，表明这颗恒星是迄今为止观测到的最扭曲的四极旋转子。在模拟这颗恒星时，我们能够很好地再现脉动的振幅调制，并找到与异常相位变化的密切匹配。我们发现这颗星的脉动频率高于临界截止频率。这是目前开普勒航天器在短节奏模式下观测到的唯一一颗具有从地面可探测到的光度振幅的roAp星，因此可以将地面目标的mmag振幅与空间发现的$μ$ mag进行比较。在K2的数据中没有发现更多的脉动模式，表明这颗恒星是一个单模脉动器。

快速振荡Ap星激发模型的干涉检验

Testing excitation models of rapidly oscillating Ap stars with interferometry

快速振荡的Ap星是独特的天体，它们提供了研究许多重要物理现象之间相互作用的潜力，特别是脉动，磁场，扩散和对流。然而，对这些恒星中观测到的脉动是如何激发的简单理解仍在进行中。在这项工作中，我们进行了测试，什么可能是最广泛接受的激发理论，这一类的恒星辐射。该测试是基于对该类成员的一个子集的研究，由于干涉测量法，可以获得关于基本参数的严格数据。在这项研究中考虑的四颗恒星中，我们发现，线性，非绝热模型与包络对流抑制周围的磁极可以重现以及观察到的振荡的频率区域。对于我们样本中的第四颗星，没有发现一致性，这表明必须考虑新的激发机制。对于三颗恒星，其观测到的频率可以解释所讨论的激发模型，我们推导出对流必须被抑制的区域的最小角范围。最后，我们发现，在这些模型中的模式预计将被激发的频率区域是非常敏感的恒星半径。这开启了有趣的可能性，可以通过模型预测和观测之间的比较来确定其他目标中的该量和相关量，例如有效温度或发光度，而这些参数尚未很好地确定。

The rapidly oscillating Ap star gamma Equ: linear polarization as an enhanced pulsation diagnostic?

We present the first short time scale observations of the roAp star gamma Equ in linear polarized light obtained with the PEPSI polarimeter installed at the LBT. These observations are used to search for pulsation variability in Stokes Q and U line profiles belonging to different elements. The atmospheres of roAp stars are significantly stratified with spectral lines of different elements probing different atmospheric depths. roAp stars with strong magnetic fields, such as gamma Equ with a magnetic field modulus of 4kG and a pulsation period of 12.21min, are of special interest because the eff…

HD 213258: a new rapidly oscillating, super-slowly rotating, strongly magnetic Ap star in a spectroscopic binary

We report about HD 213258, an Ap star that we recently identified as presenting a unique combination of rare, remarkable properties. Our study of this star is based on ESPaDOnS Stokes I and V data obtained at 7 epochs spanning a time interval slightly shorter than 2 years, on TESS data, and on radial velocity measurements from the CORAVEL data base. We confirm that HD 213258 is definitely an Ap star. We found that, in its spectrum, the Fe II λ6149.2 Å line is resolved into its two magnetically split components. The mean magnetic field modulus of HD 213258, <B> ~ 3.8 kG does not show significan…

快速振荡Ap星理论

Towards a theory of rapidly oscillating Ap stars

奇特的A星之所以这样命名，是因为它们的大气层表现出丰富的特性。据信，这些是由于大磁斑中的化学物质的分化而产生的，在大磁斑中对流混合被抑制：可能只有两个对跖点，其轴与旋转轴倾斜。许多缓慢旋转的Ap星也有脉动，其周期比基本径向模式的周期短得多。脉动似乎是非径向的，但轴对称的，其共同的轴通常与斑点的轴对齐。在这堂课中，我将首先讨论斑点中对流的磁抑制，然后我将试图解释脉动现象，回顾一些已经提出的解释对齐和激励机制的建议，最后提出一些需要解决的问题。

利用近红外CRIRES+观测检验快速振荡磁Ap星γ Equ的脉动诊断方法

Testing pulsation diagnostics in the rapidly oscillating magnetic Ap star $γ$ Equ using near-infrared CRIRES+ observations

本研究首次利用近红外CRIRES+观测检验快速振荡磁Ap星的脉动诊断方法，通过观测γ Equ的两条磁分裂谱线，测得不同元素对应磁场模量存在差异，并发现磁场模量随脉动相位变化的特征。

快速旋转太阳型恒星的差旋模拟

Modeling of differential rotation in rapidly rotating solar-type stars

我们调查的差异旋转在快速旋转的太阳型恒星的轴对称平均场模型，以前适用于太阳。这为计算纬向熵梯度提供了合理的物理基础。我们的结论是：（1）当恒星自转快于恒星自转时，微分自转接近于泰勒-普劳德曼态。(2)当恒星角速度较大时，对流区下面的亚绝热层产生的熵梯度相对较小。(3)湍流粘性和湍流角动量输运决定了角速度的空间差异$ΔΩ$。(4)我们的平均场模型的结果可以解释恒星差旋观测。

三颗快速振荡Ap星 TIC 96315731、TIC 72392575 和 TIC 318007796 的脉动

Pulsations of Three Rapidly Oscillating Ap Stars TIC 96315731, TIC 72392575, and TIC 318007796

本文利用 TESS 光变曲线分析了三颗 roAp 星的频率，基于倾斜脉动器模型计算了自转与磁倾角，并结合球谐分解等方法确定了其脉动模式分别对应扭曲偶极或四极模式。

模拟快速旋转恒星的外层

Simulating the outer layers of rapidly rotating stars

本文介绍了一组辐射流体动力学（RHD）模拟的结果在一个快速旋转的恒星近表面区域的对流。模拟使用与恒星模型一致的微观物理学，并包括现实对流和辐射转移的影响。我们发现，旋转的整体效果是减少湍流的强度。旋转和辐射冷却的组合创建了一个纬向速度分布，其中表面附近的流体包裹的运动是独立的旋转。它们的运动是由辐射冷却产生的强烈的上下流动控制的。另一方面，深层中的流体包裹体受旋转控制。

TESS观测到的快速振荡Ap星：LAMOST Ap样本与49 Cam

Rapidly oscillating Ap stars observed with TESS. The LAMOST Ap sample and 49 Cam

利用TESS 200秒全帧图像和20秒短曝光光变曲线，通过预白化与傅里叶分析算法，从LAMOST光谱分类的约2700颗Ap星及已知roAp候选星中识别出4颗新的roAp星，并确认49 Cam的快速振荡特性。

快速旋转恒星中普遍差异旋转对重力波的影响

Impact of general differential rotation on gravity waves in rapidly rotating stars

差异旋转在恒星演化中起着关键作用，它触发流体动力学不稳定性和大尺度运动，导致化学物质和角动量的传输，并改变重力惯性波的传播和频谱。因此，研究它对重力波传播的影响以建立可靠的地震诊断工具是至关重要的，特别是对于快速旋转的恒星，其中旋转的微扰处理失败。推广以前的工作中所做的情况下，均匀旋转，我们推导出一个本地色散关系的重力波在差分旋转的明星，考虑到旋转的全部效果（科里奥利和离心加速度）。然后我们把轴对称波的传播模型化为射线的传播。这使我们能够有效地探测各种不同旋转状态下的波的性质。

快速旋转场星的自转和差自转

Rotation and differential rotation in rapidly rotating field stars

我们继续研究恒星纬向差异自转。本工作是Reiners等人工作的续篇，Reiners等人研究了数百颗光谱类型为A至G的恒星在高转速（vsini > 12 km/s）下的谱线展宽剖面。虽然大多数恒星被发现是刚性旋转，但只有几十颗显示出差异旋转的特征。目前的工作包括大约180颗恒星的自转研究。根据Reiners等人，通过最小二乘反卷积从数百条谱线导出整体加宽轮廓，从而将光谱噪声降低到最小。测量了大约120颗样本星的投影旋转速度vsini。微分旋转产生了一个尖曲线的形状，这是最好的测量在逆波长空间的前两个零点的傅里叶变换。从现有的光谱中可以分辨出50多颗快速自转星（vsini > 12 km/s）的刚性自转和差分自转。发现了10颗具有10- 54%显著差异自转率的恒星，这增加了已知的少数快速差异自转星。对于我们的四个目标，6%或更小的差分旋转测量可能是虚假的，并且低于检测限。包括这些天体在内，有40多颗恒星的线形符合刚性自转。

快速旋转的早型星的差异旋转。I.光谱和干涉相结合的研究动机

Differential rotation in rapidly rotating early-type stars. I. Motivations for combined spectroscopic and interferometric studies

由于快速旋转的早型星包层的外部区域对对流不稳定，因此对流和内旋转之间可能存在耦合。我们探索可以学到的光谱和干涉观测的性质，在这些对象的外层的旋转定律。使用简单的熵和特定的旋转量之间的关系，其中一些被发现是有效的占太阳的差异旋转在对流区，我们推导出的解析解，代表可能的差异旋转的信封中的早期型恒星。表面纬向差异自转不仅是内部自转的外部印记，而且还引起恒星几何形状、引力暗化、谱线轮廓的形态和发射光谱能量分布的变化。通过研究非保守旋转定律的恒星表面方程，我们得出结论，物体经历的几何变形是纬度差异旋转的函数，可以通过光谱和干涉测量进行详细检查。将谱线的傅立叶分析与模式大气相结合，可提供对地表纬向差异旋转和倾斜角的独立估计。对不同演化阶段的恒星模型进行了计算，结果表明，罗氏近似可以安全地用于解释引力势。快速旋转体的表面温度梯度会引起表面角速度的加速。一个非零的微分自转参数可能表明恒星表面下的自转既不是刚性的，也不是球状的。

开普勒快速旋转巨星

Kepler rapidly rotating giant stars

快速旋转的巨星相对较少，可能代表了恒星演化的重要阶段，这是由近距离双星系统的恒星合并或其宿主恒星吸积亚恒星伴星而产生的。在这封信中，我们报告了在开普勒太空任务范围内观察到的17颗巨星，它们表现出快速旋转行为。这一令人困惑的恒星家族的异常旋转行为首次通过直接测量旋转来揭示，即从测光旋转周期，表现出非常短的旋转周期，值从13到55天不等。这一发现指出了显著的表面旋转速率，高达太阳旋转的18倍。这些巨星与最近在文献中列出的其他6颗基于WISE信息的中红外诊断相结合，其中至少有一半的恒星显示出红外过量的趋势，但远低于含有行星的主序星所显示的尘埃过量发射。

快速旋转B型星He 4471/Mg 4481谱线轮廓的傅立叶分析

Fourier analysis of He 4471/Mg 4481 line profiles for separating rotational velocity and axial inclination in rapidly-rotating B-type stars

在快速旋转恒星中，由于不同谱线的引力暗化效应不同，旋转对谱线的影响是复杂的，利用这种谱线相关的复杂性，可以分别确定赤道自转速度（ve）和自转轴倾角（i）。虽然谱线的线宽传统上用于此目的，我们试图在这项研究中应用傅立叶方法，它利用明确确定的第一个零频率（σ 1）的傅立叶变换的线轮廓。利用这一技术，我们分析了六颗快速旋转（vesini~150- 300 km/s）的晚B型星的HeI 4471和MgII 4481谱线的轮廓，并与在网格模型上计算的（ve，i）的各种组合的理论轮廓进行了比较。根据我们的计算，对于给定的vesini，sigma 1趋于大于经典值。这种过量随着ve的增加而逐渐增长，并且对于He线大于Mg线，这导致σ 1He> σ 1 Mg。它表明，ve和i是分别确定从两个轨迹（一套解决方案，再现所观察到的σ 1为每条线）的ve与i平面上的交叉。然而，单独的线条轮廓不足以对其进行独特的区分，为此需要同时采用光度信息（例如颜色）。

有效单颗快速旋转K巨星飞马座KU的时间序列多普勒图像和表面微分旋转

Time-series Doppler images and surface differential rotation of the effectively-single rapidly-rotating K-giant KU Pegasi

根据大多数恒星发电机理论，差异旋转（DR）对环形磁场的产生起着至关重要的作用。数值模型预测，快速旋转的巨星的表面差异旋转是反太阳的，即，它们的表面角速度随恒星纬度的增加而增加。然而，迄今为止，表面的差异旋转仅适用于少数个别巨星。研究K巨星KU Pegasi的斑点表面，以检测其时间演化和量化表面差异旋转。我们总共提出了11个多普勒图像从光谱数据收集与机器人望远镜STELLA之间2006- 2011。所有地图都是用表面重建代码iMap获得的。通过检测系统（纬度相关）点位移，从这些图像中提取差分旋转。我们应用互相关技术，以找到最佳的微分旋转法。KU Peg的表面在所有纬度都显示出冷点，在高纬度有一个持续的暖点。一个小的冷极点存在于大多数时期，但不是所有时期。在至少两个连续的地图中重新识别斑点大多仅在中纬度和高纬度是可能的，因此将差分旋转确定主要限制在这些纬度。我们的互相关分析揭示了类似太阳的差异旋转，表面切变为$α=+0.040\pm0.006$，即，比太阳上弱五倍。我们还得到了一个更准确和一致的恒星参数库Peg包括一个小锂丰度的十倍小于太阳。

SuperWASP档案中的快速变化A型星

Rapidly varying A-type stars in the SuperWASP archive

对凌日系外行星的搜索已经产生了数百万颗恒星的大量时间分辨光度数据。其中一个主要的地面调查是SuperWASP项目。我们目前的调查超过150万的A型星在寻找高频脉动使用SuperWASP测光的初步结果。在宽波段测光中，我们能够探测到低至0.5毫磁级的脉动。这使得发现了几个快速振荡的Ap星和超过200个频率超过50 d $^{-1}$的盾牌座δ星，以及至少一个脉动sdB星。如此大量的结果使我们能够统计研究roAp和delta Scuti星之间的频率重叠，并利用现有数据探索更高的频率区域。

主序期快速自转早型星自转演化的二维模型

Evolution of rotation in rapidly rotating early-type stars during the main sequence with 2D models

对早型星自转演化的理解与对各向异性质量和角动量损失的理解密切相关。在本文中，我们的目的是澄清的旋转演化的快速旋转早型星沿主序列（MS）。我们已经使用了2D ESTER代码计算和发展孤立的快速旋转的早期型恒星模型沿MS，有和没有各向异性的质量损失。我们发现，恒星与$Z=0.02$和质量之间的$5$和$7~M_\odot$达到临界的主序列提供其初始角速度大于开普勒的50%。更大质量的恒星会受到辐射驱动的风的影响，并损失质量和角动量。我们发现，这种角动量提取从外层可以防止大质量的恒星达到临界旋转，并大大降低了临界度在年底的MS。我们的模型包括所谓的双稳定性跳跃的$\dot{M}-T_{\rm eff}$关系的一维模型。这种不连续性现在出现在质量通量表面密度的纬度变化中，使旋转的大质量恒星具有单风状态（没有不连续性）或双风状态（不连续性）。在双风区，质量损失和角动量损失在低纬度强烈增加，导致自转更快地减慢。然而，预测大质量恒星的旋转命运是困难的，主要是因为所涉及的现象的非线性和它们对不确定处方的强烈依赖。此外，质量损失率的双稳态跳跃的存在还有待于观测证实。

快速旋转超冷矮星的自转周期和光度变化

Rotation periods and photometric variability of rapidly rotating ultra-cool dwarfs

我们使用位于利物浦，IAC 80和威廉·赫歇尔望远镜上的光学和近红外成像仪来监测18颗M7 $-$ L9.5矮星，目的是测量它们的旋转周期。我们通过差示光度法实现了通常在$\pm$ 1.5 $-$ 28毫微克范围内的准确度，这使我们能够在50%的样品中检测到2 $σ$水平的光度变化。我们还检测到周期调制周期在间隔1.5 $-$ 4.4小时在9个18个矮星，我们归因于旋转。我们的变化检测与文献中的数据相结合，我们发现，65 $\,\pm\,$ 18 $\%$的M7 $-$ L3.5矮星与$v\,$ sin $\,i\ge30$ km s $^{-1}$表现出光度变化与典型的振幅$\le$ 20毫微克的$I$带。对于具有$v\,$ sin $\,i$和自转周期的目标和场超冷矮星，我们导出了它们自转轴的预期倾角，发现具有$v\,$ sin $\,i\ge30$ km s $^{-1}$的目标和场超冷矮星更有可能具有$\gtrsim40$ deg.此外，我们使用这些旋转周期和其他文献研究尘埃超冷矮星的旋转和线性偏振之间的可能关系。我们发现，在光学和近红外波长的线性偏振的短旋转周期和大值之间的相关性。

A/F型恒星间的混合变星

Hybrid pulsators among A/F-type stars

本文综述了属于多个变星类的振荡主序星A/F星的现有知识。由于最近的星震太空任务的结果，我们现在知道许多盾牌座δ/剑鱼座γ恒星。然而，在一颗快速振荡的Ap星上也发现了剑鱼座γ的变化，在一颗盾牌座δ星上也发现了类似太阳的振荡。天体物理信息，可以从这些反射器进行了讨论，并面临着什么是被认为是已知的脉动驱动。

获得快速旋转斜压星结构的通用数值方法：具有壳型旋转的自洽和系统解

A versatile numerical method for obtaining structures of rapidly rotating baroclinic stars: self-consistent and systematic solutions with shellular-type rotation

本文发展了一种基于自洽场格式的快速旋转恒星结构的数值计算方法。迭代地获得解。用这种方法自洽地计算了快速旋转的正、斜压平衡态。通过改变恒星内部的等熵面，研究了两类旋转斜压星。系统地计算了这些方程的解序列，并得到了临界转动模型，超过该模型就不存在转动平衡态。所有这些旋转的斜压星都必须满足Bjerknes-Rosseland规则。在假设恒星为理想气体星的条件下，成功地得到了等熵面为扁圆形且表面温度在两极比赤道高的壳状自转斜压星的自洽解.这是第一个自洽的和系统的解决方案，快速旋转的斜压星壳型旋转。由于它们的快速自转满足稳定性准则，这些旋转的斜压星将是动力学稳定的。这种新的数值方法和快速旋转斜压恒星的解将有助于研究快速旋转的恒星演化。

快速旋转物体上的表面潮汐

Surface tide on a rapidly rotating body

本文通过求解带摩擦项的拉普拉斯潮汐方程，研究了快速旋转物体上的表面潮汐。当地球的动力时标与自转时标之比的平方$ε=Ω^2 R/g$很小时，得到了渐近结果。当它不是那么小的时候，例如一个快速旋转的恒星或行星，我们进行数值计算。发现当自转足够快（$ε$达到$0.1$）时，会出现大量的潮汐共振。为了产生相同的潮汐水平，更快的旋转对应于更低的潮汐频率。摩擦抑制潮汐共振，但不能完全抑制它们在快速旋转。流体层的厚度可以改变潮汐共振，但这种变化随着旋转速度的增加而减弱。这一结果有助于理解快速旋转恒星或行星大气中的潮汐现象以及中子星海洋中的潮汐现象。

贝克-利特顿发电机在快速自转的太阳型恒星中是否运作？利用不同自转速率下的三维发电机模型进行探索

Does the Babcock-Leighton dynamo operate in rapidly rotating solar-type stars? Exploration using a 3D dynamo model at different rotation rates

研究通过三维发电机模型探讨贝克-利特顿发电机在快速自转恒星中的运作，发现即使在高纬度出现斑点的情况下，发电机仍能产生周期性磁场。

Stable Hydrogen burning limits in rapidly rotating very low mass objects

We present novel effects of uniform rapid stellar rotation on the minimum mass of stable hydrogen burning in very low mass stars, using an analytic model, and relaxing the assumption of spherical symmetry. We obtain an analytic formula for the minimum mass of hydrogen burning as a function of the angular speed of stellar rotation. Further, we show the existence of a maximum mass of stable hydrogen burning in such stars, which is purely an artefact of rapid rotation. The existence of this extremum in mass results in a minimum admissible value of the stellar rotation period $\sim 22$ min, below …

The traditional approximation of rotation for rapidly rotating stars and planets. II. Deformation and differential rotation

We examine the dynamics of low-frequency gravito-inertial waves (GIWs) in differentially rotating deformed radiation zones in stars and planets by generalising the traditional approximation of rotation (TAR). The TAR treatment was built on the assumptions that the star is spherical and uniformly rotating. However, it has been generalised in our previous work by including the effects of the centrifugal deformation using a non-perturbative approach in the uniformly rotating case. We aim to carry out a new generalisation of the TAR treatment to account for the differential rotation and the strong…

General-relativistic instability in rapidly accreting supermassive stars: the impact of rotation

Supermassive stars (SMSs) collapsing via the general-relativistic (GR) instability are invoked as the possible progenitors of supermassive black holes. Their mass and angular momentum at the onset of the instability are key in many respects, in particular regarding the possibility for observational signatures of direct collapse. Here, we study the stability of rotating, rapidly accreting SMSs against GR and derive the properties of these stars at death. On the basis of hylotropic structures, relevant for rapidly accreting SMSs, we define rotation profiles under the assumption of local angular …

Convective Differential Rotation in Stars and Planets I: Theory

We derive the scaling of differential rotation in both slowly- and rapidly-rotating convection zones using order of magnitude methods. Our calculations apply across stars and fluid planets and all rotation rates, as well as to both magnetized and purely hydrodynamic systems. We find shear $|R\nablaΩ|$ of order the angular frequency $Ω$ for slowly-rotating systems with $Ω\ll |N|$, where $N$ is the \brvs\ frequency, and find that it declines as a power-law in $Ω$ for rapidly-rotating systems with $Ω\gg |N|$. We further calculate the meridional circulation rate and baroclinicity and examine the m…