Photometric activity cycles in fast-rotating stars: Revisiting the reality of stellar activity cycle branches
该研究基于约14年多源测光数据分析138颗G–K型主序星及RS CVn候选体,发现快速旋转恒星的周期与自转弱相关,活动分支划分或不明确。
2025-05-12 astro-ph.SR
Asteroseismic inversions for radial differential rotation of Sun-like stars: Sensitivity to uncertainties
我们量化观测光谱和asteroseisic不确定性的影响正则化最小二乘(RLS)反演的径向微分旋转的太阳和亚巨星。我们首先解决了模型的旋转分裂加上观测到的不确定性的模型的类太阳恒星,HD 52265,和一个亚巨星,KIC 7341231的正问题。我们随机扰动的光谱和asteroseisic约束的不确定性内的恒星模型的参数,并使用这些扰动的恒星模型来计算旋转分裂。我们实验了三种旋转轮廓:固体旋转,阶梯函数,以及随半径减小的平滑旋转轮廓。然后,我们利用RLS反演和最佳拟合恒星模型的核函数求解反问题,得到了类太阳恒星的径向微分自转轮廓,发现对于具有类太阳径向微分自转轮廓的类太阳恒星,反演结果对恒星模型的不确定性不敏感。我们发现,当对流区以下的旋转速率增加到表面旋转速率的六倍时,推断的旋转轮廓排除了固体旋转。在当前观测不确定性的情况下,我们发现亚巨星的反演对恒星模型中的不确定性很敏感。我们的研究结果表明,反演的径向差异旋转的亚巨星将受益于更严格的约束恒星模型。在类太阳恒星中,反演对恒星模型不确定性的不敏感性表明,有可能对许多恒星的平均径向差分旋转进行系综反演,以更好地约束反演。
2015-11-26 astro-ph.SR
Limits on radial differential rotation in Sun-like stars from parametric fits to oscillation power spectra
类太阳恒星的旋转剪切被认为是恒星发电机模型的重要组成部分。多亏了日震学,太阳的自转被很好地描述出来,但是其他类太阳恒星的内部自转轮廓却没有那么好的限制。直到最近,类太阳恒星自转的测量一直集中在平均自转上,但在测量或限制差自转方面几乎没有进展。利用星震测量的旋转,我们的目标是限制在五个类太阳恒星的径向剪切观察到的美国宇航局开普勒任务:KIC 004914923,KIC 005184732,KIC 006116048,KIC 006933899和KIC 010963065。我们使用的恒星结构模型,这五颗恒星从以前的作品。这些模型提供了质量密度,模式本征函数,和对流区的深度,我们用来计算灵敏度内核的旋转频率分裂的模式。我们使用这些内核作为权重的参数模型的恒星旋转配置文件的每一颗恒星,在那里我们允许不同的旋转速率的辐射内部和对流信封。这个参数模型被纳入到一个适合的振荡功率谱的五个开普勒恒星。这一拟合包括一个关于包络旋转的先验,该先验是根据从光度变化测量的表面磁活动的旋转来估计的。没有应用先验的星震测量无法对径向剪切施加有意义的限制。在包络旋转上使用先验使我们能够约束内部旋转速率,从而约束径向剪切。在我们研究的五种情况下,内部旋转速率与包络的差异不超过约+/-30%。旋转劈裂中的无偏角太大,不能明确地确定径向剪切的符号。
2017-05-30 astro-ph.SR
Revisiting the orbital motion of WR 138
本研究利用光谱数据重新分析WR 138的轨道,得到WN6o星4.3年周期、0.16偏心率的轨道解及两星质量比、OB星自转速度,发现结果与此前干涉探测矛盾,提示探测偏差或系统为三合星。
2023-05-22 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections and the Solar Cycle Variation of the Sun's Open Flux
行星际磁场(IMF)的径向分量的强度,这是一个衡量太阳的总开放通量,被观察到变化的大约一个因素,在11年的太阳周期。最近的几项研究提出,太阳的开放通量包括一个恒定的或“地板”的组成部分,占主导地位的太阳黑子最小,和一个随时间变化的组成部分,由于日冕物质抛射(CME)。在这里,我们指出CME不能解释2003年和2014年底发生的IMF强度的大峰值,并且与太阳赤道偶极矩的峰值相吻合。我们还表明,近地行星际日冕物质抛射,在理查森和凯恩的目录中确定,即使在太阳黑子最大的贡献最多$\sim$ 30%的平均径向IMF强度。我们的结论是,径向IMF强度的长期变化主要是由太阳的总偶极矩,四极矩和日冕物质抛射提供了额外的推动太阳黑子最大附近。大部分的开放通量都来自日冕洞,而日冕洞的太阳周期演化又反映了太阳最低阶多极的演化。
2021-04-15 astro-ph.SR
The radial gradient of the near-surface shear layer of the Sun
日震学提供了有关太阳内部自转的前所未有的信息。其中一个重要的成就是发现了两个径向剪切层:一个靠近对流区底部(速跃层),另一个靠近地表。这些剪切层可能是解释太阳磁周期的重要成分。我们测量的对数径向梯度的旋转速率($\rm d\lnΩ/\rm d\ln r$)附近的太阳表面使用15年的f模式旋转频率分裂的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)和4年的数据从日震和磁成像仪(HMI)。我们模拟太阳在上部$\sim 10$ Mm的角速度随深度线性变化,并使用乘法最佳本地化平均反演来推断旋转速率的梯度作为纬度的函数。MDI和HMI数据均显示,从赤道到60 $^{\circ}$纬度,$\rm d\lnΩ/\rm d\ln r$接近$-1$,并在高达75 $^{\circ}$纬度保持负值。然而,对于高于$60^{\circ}$的纬度,MDI和HMI的梯度值是不同的。此外,对于高于$30^\circ$的纬度,使用较旧和最近重新处理的MDI数据的$d\lnΩ/d\ln r$值之间存在显著差异。我们可以可靠地推断出$\rm d\lnΩ/\rm d\ln r$的值高达60 $^{\circ}$,但不能超过这个纬度,这将有望限制近地表剪切层和发电机的理论。此外,最近再处理的MDI分裂数据比在高次f模式中包含明显系统误差的旧版本更可靠。
2014-10-12 astro-ph.SR
Solar rotation inferred from radial velocities of the sun-as-a-star during the 2012 May 21 eclipse
为了考察日本冈山天文台在2012年5月21日日食期间,通过观测太阳作为一颗恒星,可以获得多少纯光谱学的太阳自转信息,我们研究了基于一组184个高色散光谱的碘电池技术的径向速度(V_r)的变化。结果表明,V_r(t)反映了由日面可见度随时间变化引起的特征变化(Rossiter-McLaughlin效应)。通过将观测到的V_r(t)曲线与理论曲线进行比较,我们发现,尽管A和B的单独测定是不可能的,但关系式B = -5.5 A + 77给出了最佳拟合,其中理论曲线是用与纬度(psi)相关的太阳自转定律omega(psi)= A + B sin ^2(psi)(deg/day)模拟的。由于这个关系与已知的太阳真实值(A = 14.5,B = -2.8)一致,我们可以说我们的分析得到了令人满意的结果。如果有足够高的时间分辨率的光谱,这个结果可能提供一个在食期间从径向速度研究中获得食双星恒星自转有用信息的前景。
2014-11-06 astro-ph.SR
Radial flow component of Sun's high frequency retrograde inertial waves
本研究分析约13年的HMI/SDO数据,发现太阳近表层与高频逆行(HFR)惯性模相关的水平散度信号,验证了数值模型预测,为太阳深层探测提供了新观测依据。
2025-03-19 astro-ph.SR
Mode visibilities in radial velocity and photometric Sun-as-a-star helioseismic observations
我们分析了超过5000天的高质量太阳作为一个明星,径向速度GOLF和光度处女座/SPM日震观测提取精确估计的低度p模式和m的高度比的l=2和3的多重峰在太阳声光谱的vibration。的模式vibrations被证明是在高尔夫红翼配置比在蓝翼配置,并减少的VIRGO/SPM通道的波长增加。我们还表明,模式vibrations是独立的太阳活动周期,并保持恒定的整体与时间,但尽管如此,他们遵循短期波动的时间尺度上的几个月。l=1模的可见度也在1999年底显著增加。与理论预测的比较。即使有定性的协议,出现了一些显着的差异,特别是对于l=3模式。光靠临边暗化不能解释振型的相对活跃度。这些精确的估计值应用作提取p-模式参数的参考,用于任何未来使用GOLF和VIRGO/SPM观测的研究。
2011-01-24 astro-ph.SR
About a mechanism of the short period 160-min radial pulsations of Sun
太阳的可见光直径以160分钟为周期振荡,大量的太阳辐射参数也具有同样的周期性。为了阐明这些纵向径向脉动的起源,我们使用了内层平衡方程,线性化后,变成了谐振子方程。后一个方程允许径向脉动,其周期和波长是利用各层气体压力和密度的回归表达式计算的。径向脉动起源于活动带的表面,传播到Litosphere,在那里它们经历全内反射,产生周期为150-160 min的地表下驻波。
2009-12-07 astro-ph.IM astro-ph.SR
Numerical study of non-toroidal inertial modes with l=m+1 radial vorticity in the Sun's convection zone
本研究利用太阳对流区线性模型,发现赤道反对称径向涡度惯性模式本质为非环状,其频率对超绝热性敏感,约束对流区主体为弱亚绝热,且比先前结果更严格。
2023-11-17 astro-ph.SR
Rotational and Radial Velocities of 1.3-2.2 M_Sun Red Giants in Open Clusters
本文研究了11个中老疏散星团中红巨星的自转分布。这些恒星的质量都在克拉夫特折点以上,因此它们在主序星演化过程中损失的角动量可以忽略不计。然而,它们确实跨越了一个质量范围,在形成过程中赋予了完全不同的AM分布,质量小于~1.6 M_Sun的恒星到达主序星时的自转速率低于质量更大的恒星。这项研究中的大多数RG都是整个红巨星分支的慢旋转体,无论质量如何,支持中等质量恒星在脱离主序星时迅速自旋并发展出能够驱动磁发电机的对流区的图片。尽管如此,在疏散星团中,一小部分的红矮星表现出一定程度的增强自转,更快的自转星在这些星团中和在野外红巨星种群中一样普遍。这些增强的旋转体中的大多数似乎是红色的团簇星,这也是底层恒星样本的真实情况,而其他的则明显是在团簇之上或之下的RG。除了自转速度外,还提供了单个恒星的径向速度和成员概率。首次报道了NGC 6005和Pismis 18的星团日心径向速度。
2014-04-16 astro-ph.SR
Radial Evolution of Near-Sun Magnetic Switchbacks Alfvenicity, Occurrence Rate, and Size
Auburn University(奥本大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究近太阳磁折返的阿尔文icity、发生率和尺寸的径向演化,通过构建目录统计分析,发现其随径向距离、太阳活动等变化,且有各向异性,揭示了折返斑块形成及演化规律与太阳风条件的关系。
2026-07-14 astro-ph.SR
Revisiting the cycle-rotation connection for late-type stars
本研究分析44颗主序星的活动周期与Rossby数关系,发现双对数线性特征及依赖色指数B-V的周期分支现象,推导出经验关系并验证了太阳Schwabe和Gleissberg周期,证明Rossby数比自转周期更适合描述周期-转动关系。
2023-06-09 astro-ph.SR
Unexpectedly strong effect of supergranulation on the detectability of Earth twins orbiting Sun-like stars with radial velocities
磁活动和不同尺度的地面流pertub径向速度测量。这影响了低质量系外行星的可探测性。在这些流动中,超颗粒效应的特征不如其他流动,我们希望估计它对探测类太阳恒星宜居带中的类地行星的影响。我们制作了由于振荡、粒化和超粒化而产生的径向速度的时间序列,并估计了G2恒星和300天周期的检测极限。我们还详细研究了当一颗1 M地球行星的信号叠加在恒星流信号上时功率的行为。我们发现,检测率不达到100%,除了我们假设的超颗粒水平,这仍然是乐观的,并为一个优秀的采样。我们的结论是,以目前的知识,这是一个非常具有挑战性的任务,以我们目前的能力,找到地球周围的类太阳恒星的双胞胎。
2019-04-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Measuring the Suns radial velocity variability due to supergranulation over a magnetic cycle
本研究利用HARPS-N八年太阳视向速度数据,校正磁活动影响后,发现超米粒组织时间尺度在11年周期内变化约一个数量级且与黑子数负相关,并提出表征其他恒星超米粒组织需至少23晚观测但可同时监测10颗恒星的策略。
2025-06-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismic inversions for radial differential rotation of Sun-like stars: ensemble fits
径向微分自转是恒星发电机理论和角动量输运的重要参数。我们调查的潜力,同时使用大量的类似的恒星,以限制他们的平均径向微分旋转梯度:我们称之为“合奏拟合”。我们使用一系列的恒星模型沿主序列,每个合成旋转配置文件。旋转曲线是阶跃函数,阶跃为-350 nHz,位于对流区的底部。这些模型被用来计算的旋转分裂的p模式,并模拟其不确定性。然后,我们拟合恒星的集合来推断平均步长。所有的不确定性的推断步长为个别恒星的顺序为1微赫兹。使用15恒星模型在合奏适合,我们表明,平均步长的不确定性降低到小于输入步长,这使我们能够约束的径向差分旋转的符号。我们发现,太阳般的步长(约30 nHz)可以约束的合奏适合成千上万的主序星。通过未来的星震学飞行任务,如PLATO,将有可能观测成功利用系综拟合方法所需的恒星数量。我们展示了潜在的合奏拟合表明,任何系统的F,G和K型恒星之间的平均步长大于100 nHz的差异可以检测到。
2015-12-22 astro-ph.SR
Angular momentum fluxes caused by Lambda-effect and meridional circulation structure of the Sun
利用太阳角动量平衡的平均场流体动力学模型,我们表明,由λ效应引起的径向角动量通量的非单调的纬度依赖性可以影响太阳对流区中径向堆积的纬向环流单体的数量。特别是,我们的研究结果表明,一个复杂的三胞纬向环流结构的可能性。这种模式由两个大的逆时针环流圈(北半球)和一个较小的顺时针环流圈组成,位于低纬度的对流区底部。
2016-01-20 astro-ph.SR
Pulsation models for the 0.26M_sun star mimicking RR Lyrae pulsator. Model survey for the new class of variable stars
我们提出了OGLE-BLG-RRLYR-02792 -一个0.26M_sun的食双星系统的组成部分,最近分析的非线性流体动力学脉动模型Pietrzynski等人。该恒星的光和径向速度曲线模仿经典的RR天琴座星,除了在中间的隆起的径向速度曲线的上升支。我们表明,碰撞是由基模和第二泛音之间的2:1共振-相同的机制,导致经典造父变星的赫兹弹簧碰撞进展。该模型允许限制恒星的参数,特别是估计其绝对光度(约33L_sun)和有效温度(约6970 K,接近不稳定带的蓝色边缘)。我们进行了一个模型调查的新一类低质量的类似OGLE-BLG-RRLYR-02792 -产品的演变的二元系统的气体。我们计算了一个网格模型,其质量对应于RR Lyrant变星典型质量的一半(或更少),0.20 M_sun <=M<= 0.30 M_sun,并讨论了由此产生的光速和径向速度曲线的性质。共振凸点的发展是清晰的,可以用来区分这类恒星和经典的天琴座RR型恒星。我们提出的傅立叶分解参数的建模光和径向速度曲线。光变曲线的φ_31傅立叶相位的预期值与在天琴座RR型星中观察到的相差很大,这是新类别的另一个判别式。
2012-10-22 astro-ph.SR
Using the Sun to estimate Earth-like planets detection capabilities. V. Parameterizing the impact of solar activity components on radial velocities
已知由活动结构(例如,斑点、光斑)引起的恒星活动强烈影响径向速度时间序列。然后,它限制了对小行星RV信号的探测(例如,在类太阳恒星的宜居带中的地球质量的行星)。在以前的论文中,我们研究了太阳周围被视为边缘恒星的行星的可探测性。为此,我们计算了RV和光度变化引起的太阳磁活动,使用所有的活动结构观察到一个完整的周期。我们的目标是对具有不同物理和几何性质的恒星进行类似的研究。作为第一步,我们专注于太阳一样的恒星看到各种倾向,并估计检测能力与即将到来的仪器。为此,我们首先参数化的太阳活动结构与最现实的模式,以获得与观测结果一致。利用太阳观测资料和文献资料中的参数和经验规律,模拟了太阳黑子、光斑和网络的生长、演化和衰减。我们在一个完整的太阳活动周期内生成相应的结构列表。然后,我们建立由此产生的光谱,并推导出RV和光度变化的“太阳”看到各种倾角。所产生的RV信号考虑到结构的光度贡献以及对流蓝移的衰减。我们的模拟活动模式和观察到的一个之间的比较验证了我们的模型。我们表明,恒星自转轴的倾斜度对时间序列有显着的影响。RV长期振幅以及短期抖动显着降低时,从边缘上的极点配置。假设自旋轨道对齐,行星探测的最佳配置是倾斜的恒星(i~45 °)。
2015-05-27 astro-ph.SR
Long-term radial-velocity variations of the Sun as a star: The HARPS view
恒星径向速度在太阳系外行星的发现、物理参数的测量以及恒星物理性质的研究中起着基础性的作用。我们调查的影响,太阳活动的径向速度的太阳使用HARPS摄谱仪获得的测量,可以直接与太阳系外行星搜索计划中获得的。我们使用月球,伽利略卫星,和几个小行星作为反射器来测量太阳作为一个恒星的径向速度,并将其与类似于恒星活动指数的太阳活动的盘集成色球和磁指数相关联。我们详细讨论了影响我们的测量和方法来解释它们的系统效应。我们发现,太阳作为一颗恒星的径向速度与其色球活动水平在约95%的显着性水平呈正相关。2006-2014年期间测量的长期变化幅度为4.98 \pm 1.44 m/s,与模型预测一致。通过减去线性最佳拟合得到的残差的标准差为2.82米/秒,这是由于反射体的旋转和太阳在比活动周期短的时间尺度上的固有变化。径向速度与视线光球磁场通量密度的平均绝对值之间存在较低的相关性。我们的研究结果证实了在其他晚型主序星中发现的类似相关性,并为基于当前模型的恒星活动引起的径向速度变化的预测提供了支持。
2016-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Göttingen Solar Radial Velocity Project: Sub-m/s Doppler precision from FTS observations of the Sun as a star
恒星径向速度观测正在进入亚m/s范围,揭示了多普勒精密实验的根本障碍。将太阳作为恒星进行观测可以很容易地克服m/s光子极限,但面临其他障碍。我们介绍了哥廷根太阳径向速度项目的目标是获得高精度(厘米/秒)的径向速度测量的太阳作为一个明星与傅立叶变换摄谱仪。在这第一篇论文中,我们提出了该项目和第一个结果。我们的2分钟观测的光子极限是在2厘米/秒的水平,但目前受到强大的仪器系统学的限制。每小时几米/秒的漂移是可见的,在所有的观测日可能是由我们的光纤耦合设置中的太阳盘的渐晕引起的,我们的引导系统的不完善增加了我们的数据的进一步偏移。将数据分组到30分钟组中显示了在校正每日和线性仪器趋势后的m/s稳定性。我们的研究结果表明,太阳作为一个明星径向速度测量的潜力,可能会实现后,我们的光谱仪耦合策略的大幅升级。太阳作为一颗星的观测可以提供有关对流运动和恒星活动的径向速度信号,以及恒星线轮廓变化引起的径向速度信号的波长依赖性的重要经验信息。
2016-03-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Rotational splitting as a function of mode frequency for six Sun-like stars
星震学提供了限制类太阳恒星差异旋转的前景。在这里,我们已经确定了六个高信噪比的主序星类太阳在开普勒领域,这都有明显的迹象旋转分裂的p模式频率。对于每一颗星,我们提取的旋转频率分裂和倾斜角从单独的模式集(相邻模式与l=2,0和1)跨越p-模式包络。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法,以获得最佳的拟合和误差与每个参数。我们能够对每颗恒星的~8个径向阶的旋转分裂进行独立测量。对于所有六颗恒星,测量到的分裂与均匀旋转一致,使我们能够排除大的径向差异旋转。这项工作开启了限制类太阳恒星内部自转的可能性。
2014-09-09 astro-ph.SR
Modelling the asymmetries of the Sun's radial $p$-mode line profiles
在本文中,我们的目标是建立一个预测模型,太阳径向$p$模式线轮廓的速度谱。与以前的研究所青睐的方法不同,该模型不是由自由参数描述的,我们不使用拟合程序来匹配观测结果。相反,我们使用的分析湍流模型,再加上从太阳大气的三维流体动力学模拟提取的约束。然后,我们将由此产生的不对称性与观测得到的对应物进行比较。我们发现,随机激发下的模式下的上转折点产生负的不对称性为$ν< ν_\text{max}$和正的不对称性为$ν> ν_\text{max}$。另一方面,随机激发局部高于此限制产生负的不对称性在整个$p$模式频谱。由于激发源的空间范围,这两种情况下都在总的观察到的不对称性中发挥作用。通过考虑这种空间范围,并使用湍流动能谱的现实描述,可以发现与GONG网络执行的太阳观测的定性和定量的协议。我们还发现,噪声和振荡之间的相关性的影响是可以忽略不计的模式不对称的速度谱。
2020-01-28 astro-ph.SR
Changes in the near-surface shear layer of the Sun
我们使用日震数据在两个太阳周期,以确定是否有近地表剪切层(NSSL)的变化。我们通过确定太阳自转速率的径向梯度来检验这一点。径向梯度本身显示出与太阳活动周期的相关性,活动纬度的变化比邻近的高纬度地区更为明显;最高纬度地区(大于70度)的结果是不可靠的。即使在NSSL内,模式也会随着深度而变化。我们发现,近地面剪切层是深在低纬度地区比高纬度地区,该层的范围也显示了一个小的太阳周期相关的变化。
2021-10-26 astro-ph.SR
Measurement of the radial velocity of the Sun as a star by means of a reflecting solar system body. The effect of the body rotation
太阳系的小天体可以用来测量太阳作为恒星的光谱,通过观察它们表面反射的太阳光。为了用这种方法精确测量太阳作为恒星时的径向速度,必须考虑到由反射体运动引起的多普勒频移。在这里,我们讨论它的旋转效果。只有当天体自转轴与太阳和地球观测者的方向的倾角相同时,它的贡献才为零。当情况不是这样时,径向速度的扰动不会消失,对于像2 Pallas这样的小行星,其自转轴与黄道面的倾角约为30度,径向速度的扰动可以达到约2.4 m/s。我们引入了一个几何模型来计算扰动的情况下,一个均匀反射体的球形或三轴椭球形,并提供一般的结果,很容易估计的影响的大小。
2015-05-05 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Starspot Jitter in Photometry, Astrometry and Radial Velocity Measurements
解析关系推导出的振幅的天体测量,测光和径向速度扰动所造成的一个单一的旋转点。星斑抖动的相对功率进行估计,并与现有的数据进行比较$κ^1$ Ceti和HD 166435,以及与$κ^1$ Ceti和太阳的数值模拟。一颗倾斜于$i=90\degr$ 10 pc的类太阳恒星,其赤道天体测量位置的均方根抖动为0.087 \uas,径向速度为0.38 m s $^{-1}$。如果恒星活动导致的斑点的存在是行星探测的最终限制因素,那么SIM Lite对宜居带中类地行星的灵敏度大约比对附近恒星进行超精确径向速度观测的灵敏度高一个数量级。
2009-11-10 astro-ph.SR
Identification of periodic density structures in Solar Orbiter data: Radial evolution
本研究利用太阳轨道器数据统计分析0.3至1 AU太阳风准周期性密度结构(PDSs),揭示其径向长度尺度分布及随距离变化规律,发现慢/快速太阳风中PDS分别膨胀/压缩约10%,支持其日冕磁重联起源。
2025-11-19 astro-ph.SR
HARPS-N observes the Sun as a star
恒星表面的不均匀性,包括斑点,斑和颗粒引起的径向速度扰动,目前限制了使用多普勒光谱检测地球孪生。对于太阳以外的恒星,这种恒星噪声的了解很少,因为它们的表面是无法分辨的。特别是,恒星表面的不均匀性对观测到的恒星径向速度的影响是非常难以表征的,因此开发最佳的校正技术来提取真正的恒星径向速度是非常具有挑战性的。在本文中,我们提出了一个太阳望远镜的初步结果,建立饲料到HARPS-N光谱仪,这反过来是校准与astro-comb. This设置,使长期观测太阳作为一个明星与国家的最先进的径向速度变化的灵敏度。在2014年的七天观测中,我们在几个小时的观测中显示出平均50 \cms径向速度rms。在使用太阳的全圆盘测光法对观测到的径向速度进行了点和斑扰动的校正之后,我们将每周径向速度均方根降低了2倍,降至60 \cms。太阳望远镜现在正在进入常规操作,并将在每个晴朗的日子观察太阳几个小时。我们将使用这些径向速度与太阳卫星的数据相结合,以提高我们对恒星噪声的理解,并开发最佳的校正方法。如果成功的话,这些新的方法应该能够在未来两到三年内探测到金星,从而证明使用径向速度技术探测其他类似太阳的恒星周围的地球双胞胎的可能性。
2015-11-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Reducing activity-induced variations in a radial-velocity time series of the Sun as a star
太阳作为恒星的径向速度受其表面对流和磁场活动的影响。太阳光谱与双星谱线掩模之间的交叉关联函数的矩包含了恒星径向速度和恒星活动引起的谱线轮廓畸变的信息。作为额外的指标,我们考虑磁盘平均磁通量和填充因子的磁性区域。在这里,我们表明,活动引起的径向速度波动减少时,我们应用核回归这些活动指标。磁盘平均的磁通量被证明是最好的活动代理超过一个月的时间尺度,并给出了1.04米/秒的回归残差的标准偏差,超过一个因素的2.8小于原始径向速度波动的标准偏差。这一结果的取得要归功于同时对径向速度和活动代理进行采样的观测的高节奏和时间连续性。
2019-04-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Towards Understanding Stellar Radial Velocity Jitter as a Function of Wavelength: The Sun as a Proxy
利用SORCE航天器的太阳光谱辐照度测量和F/F '技术,我们估算了恒星活动引起的太阳径向速度散射(RV散射)随波长的变化。我们的目标是评估使用新的近红外(NIR)光谱仪通过击败活动效应来搜索明亮的F,G和K恒星周围的低质量行星的潜在优势。与M矮星不同,M矮星具有更高的通量,因此在近红外光谱中具有更大的RV信息含量,太阳型恒星在可见光波长下最亮,并且仅基于信息含量,更适合传统的光学RV调查。然而,我们发现,由恒星活动引起的F/F '估计RV噪声在近红外与可见光中减少了4倍。使用即将到来的下一代近红外仪器进行观测,对于寻找明亮的FGK恒星周围的低质量行星,可以减少影响RV测量的恒星噪声量,这是一个有价值的补充。
2014-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting the Radial Velocities of Nearby Open Clusters using Gaia DR3
XinJiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Astrophysics Division, Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台天体物理研究室);Department of Astrophysics, University of Vienna(维也纳大学天体物理系)
研究利用盖亚DR3重新审视疏散星团视向速度,评估视向速度测量可靠性,采用基于颜色的滤波方法,减少视向速度弥散,确定红团巨星为高保真运动学示踪剂,提供获取更现实视向速度弥散的策略。
2026-07-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling the magnetic activity & filtering radial velocity curves of young Suns: the weak-line T Tauri star LkCa 4
我们报告的分光偏振和光度监测的弱线金牛座T星LkCa 4内的MaTYSSE计划,涉及ESPaDONS在加拿大-法国-夏威夷望远镜的结果。尽管LkCa 4的年龄只有200万年,并且与典型的金牛座T星相似,但它没有表现出吸积的证据,并探索了一个有趣的恒星和行星形成的过渡阶段。使用最小二乘反卷积(LSD)在LkCa 4的非偏振和圆偏振线中检测到大的轮廓失真和塞曼签名,表明LkCa 4表面存在亮度不均匀性和磁场。使用断层成像,我们重建亮度和磁地图LkCa 4从非偏振和圆偏振LSD配置文件集。大尺度磁场很强,且主要是轴对称的,在赤道纬度有一个约2kG的极向分量和一个约1 kG的环向分量环绕恒星,后者使得LkCa 4与类似质量和年龄的经典金牛座TTauri星明显不同。亮度图包括一个与磁极重叠的暗点和一个位于中纬度的亮区--这与同期的光度测量结果很好地匹配。我们还发现LkCa 4表面的差异旋转很小,通常比太阳弱约5.5倍,并且与固体旋转兼容。使用我们的层析成像建模,我们能够过滤掉LkCa 4的RV曲线(全振幅4.3km/s)中的活动抖动,其均方根精度为0.055km/s。因此,在年轻的类太阳恒星周围寻找热彗星似乎是可行的,尽管我们没有发现LkCa 4周围存在这样的行星的证据。
2014-08-18 astro-ph.SR
Three years of Sun-as-a-star radial-velocity observations on the approach to solar minimum
太阳型恒星的时变速度场限制了其行星质量径向速度测定的精度,阻碍了对地球双胞胎的探测。自2015年7月以来,我们一直在白天使用特制的太阳望远镜和HARPS-N恒星径向速度光谱仪的光纤来监测圆盘集成的太阳光。我们提出并分析了太阳径向速度测量和交叉关联函数(CCF)的参数在第一个3年的观测,解释它们的背景下,空间分辨太阳观测。我们描述了一个贝叶斯混合模型的方法来自动化的数据质量监控。我们提供了动力学和每日的差异消光校正放置在日心参考系的径向速度,并在恒星系的CCF形状参数。我们实现了光子噪声限制径向速度精度优于0.43米秒$^{-1}$每5分钟的观察。日常精度受零点校准不确定度的限制,RMS离散度约为0.4 m s $^{-1}$。我们发现了来自颗粒化和太阳活动的重要信号。在一天之内,颗粒噪声占主导地位,振幅约为0.4 m s $^{-1}$,自相关半衰期为15分钟。在较长的时间尺度上,活动占主导地位。当太阳黑子群穿过太阳圆盘时,CCF变宽。光斑区域暂时降低CCF的固有不对称性。径向速度的增加,伴随着一个活跃的区域通道有一个典型的振幅为5米秒$^{-1}$,并与线的不对称性,但导致3天。因此,谱线形状的变化显示出作为恢复真实径向速度的代理的希望。
2019-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Oscillations in the Sun with SONG: Setting the scale for asteroseismic investigations
Context. We present the first high-cadence multi-wavelength radial-velocity observations of the Sun-as-a-star, carried out during 57 consecutive days using the stellar échelle spectrograph at the Hertzsprung SONG Telescope operating at the Teide Observatory. Aims. The aim was to produce a high-quality data set and reference values for the global helioseismic parameters {ν_{max}}, and {Δν} of the solar p-modes using the SONG instrument. The obtained data set or the inferred values should then be used when the scaling relations are applied to other stars showing solar-like oscillations which are…
2019-02-27 astro-ph.SR
Radial-velocity variations due to meridional flows in the Sun and solar-type stars: impact on exoplanet detectability
由于不同空间尺度的磁活动和流动,恒星的变化强烈影响径向速度。这种变化被看作是振荡,粒化,超粒化,和对流。后一个过程的影响知之甚少,但可能会影响系外行星的探测能力。我们的目标是量化它的振幅时,整合在光盘和其时间的变化,首先是太阳,看到不同的倾角,然后为其他太阳型恒星。我们利用太阳纬向纬向环流的长时间序列来重建其综合贡献。然后,我们使用HD模拟中的标度律,将子午线流变率的振幅与恒星质量和旋转速率联系起来,以估计其他太阳型恒星预期的典型振幅。我们发现典型的均方根的顺序为0.5-0.7米/秒(边缘上)和1.2-1.7米/秒(极上)的太阳,与一个最小的抖动为45-55度的倾角。这与其他恒星活动的贡献相比是显著的,并且比地球的径向速度信号大得多。变异性与活动周期密切相关。扩展到其他太阳型恒星表明,由于纬向流的变化是由这些恒星的周期的振幅。有时候,对流蓝移抑制信号中的对流流贡献占很高的比例,特别是对于安静的低质量恒星。我们的研究表明,这些日冕流对于系外行星的探测可能是至关重要的。低倾角比边缘上配置更受影响,但后者仍然表现出显著的可变性。经向流也降低径向速度之间的相关性,由于对流蓝移抑制和色球活动指标。这将使得对没有多细胞模式的恒星进行信号校正具有挑战性。
2020-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Sun as a planet-host star: Proxies from SDO images for HARPS radial-velocity variations
太阳是唯一一颗表面可以直接以高分辨率分辨的恒星,因此构成了探索恒星径向速度(RV)变化的物理起源的绝佳测试案例。我们提出了HARPS观测的阳光散射的明亮的小行星4/灶神星,从中我们推导出太阳的活动驱动的RV变化。与此同时,太阳动力学天文台上的HMI仪器为我们提供了同时的高空间分辨率磁图,多普勒图和连续图像的太阳在Fe I 6173A线。我们确定RV调制所产生的抑制颗粒蓝移磁化区域和暗斑和亮光斑引起的磁通量不平衡。这些贡献的均方根速度幅度分别为2.40 m/s和0.41 m/s,这证实了对流的抑制是活动引起的RV变化的主要来源,根据以前的研究。我们发现斑点和斑区的多普勒不平衡只有弱相关。因此,光变曲线只能给出对流蓝移抑制的不完全预测。相反,我们必须寻找直接跟踪可见恒星半球上的谱斑覆盖的代理。由HARPS谱导出的色球通量指数R'_HK在这方面表现不佳,可能是由于色球和光球临边增亮/变暗的差异。我们还发现,活动驱动的RV变化的太阳是强烈相关的全磁盘磁通量密度,这可能成为一个有用的代理活动相关的RV噪音。
2016-01-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting turbulent properties of solar convection with 3D radiative hydrodynamic modeling
本文利用45度纬度的三维辐射流体动力学模型研究太阳对流区湍流特性,发现子午流、薄层和较差自转的自发形成,并揭示了湍流特征尺度随深度的复杂变化及对流模式的定性转变。
2025-02-03 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Wind Heating Near the Sun: A Radial Evolution Approach
University of Iowa(爱荷华大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(天主教美国大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学);Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona(亚利桑那大学月球与行星实验室);Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Goddard Planetary Heliophysics Institute, University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩分校戈达德行星日球物理学研究所);Georgia State University(佐治亚州立大学);Centre for Space Science and Technology, Indian Institute of Technology Roorkee(印度鲁尔凯技术学院空间科学与技术中心)
利用 Parker 太阳探测器数据研究近日太阳风等离子体和磁场的径向演化,揭示温度各向异性及磁场波动特征,为理解太阳风加热机制提供新视角。
2026-02-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Radial Distribution of Distant Trans-Neptunian Objects Points to Sun's Formation in a Stellar Cluster
针对 DES 观测到的分离型 SDOs 径向延展分布与海王星迁移模型不符的问题,本文通过纳入星团效应的动力学模拟,提出早期近距恒星遭遇可解释该分布,并据此约束太阳诞生星团的密度与停留时间。
2023-08-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Unsigned magnetic flux as a proxy for radial-velocity variations in Sun-like stars
我们使用先前针对HARPS-N太阳观测进行验证的旋转调制磁活动物理模型,根据SDO/HMI观测到的单条Fe I线,估计了上一个磁周期内太阳的圆盘平均RV变化。我们估计的磁盘平均,无符号的磁通量,并表明,一个简单的线性拟合,它减少了RV变化的RMS的62%,即2.6的一个因素。我们还应用FF的方法,它预测RV变化的基础上,一颗星的光度变化。在周期的最大值,我们发现,额外的物理过程必须在发挥作用以外的对流蓝移和速度imablances的亮度不均匀性造成的抑制,与最近的研究太阳RV的变化。通过建模RV变化的磁周期使用线性拟合的无符号的磁通量,我们恢复注入行星的轨道周期约为300天,RV半振幅下降到0.3米/秒。为了达到0.1 m/s的半振幅,我们将需要识别和建模未被无符号磁通量或FF '很好地跟踪的附加物理现象。无符号的磁通量是一个很好的代理旋转调制,活动引起的RV变化,并可能成为一个关键的工具,在确认和表征地球类似物绕太阳的恒星。目前的研究激励正在进行的和未来的努力,发展观测和分析技术,以测量在缓慢旋转,相对不活跃的恒星,如太阳的高精度无符号的磁通量。
2020-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
HD 38973 b -- a cold Saturn orbiting a Sun-like star
University of Southern Queensland(南昆士兰大学)
通过高精度径向速度测量发现了太阳型恒星HD 38973的长周期伴星,结合Hipparcos-Gaia加速度目录的天体测量约束,确定了HD 38973 b的质量上限,并表明其可能是一颗冷土星。
2026-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact of radial truncation on global 2D hydrodynamic simulations for a Sun-like model
恒星对流是一种非局部过程,负责热量和化学物质的传输。它可以通过对流过冲和对流边界处的内部重力波(IGW)的激发来导致增强的混合。这些过程之间的关系仍然没有得到很好的理解,需要全球流体动力学模拟,以捕捉重要的大规模动态。恒星内部的陡峭分层表明,这种模拟的径向范围可以影响对流动力学,IGW在稳定分层的辐射区,和过冲层的深度。我们调查这些影响使用二维全球模拟完全可压缩恒星流体动力学代码MUSIC。我们比较了八个不同的径向截断相同的太阳系恒星模型演变超过约400对流周转时间。我们发现,内边界的位置对流动力学,对流超冲和IGW的旅行有一个微不足道的影响。我们将其与不受截断影响的低对流边界处的背景条件相关联,只要在模拟域中包括一个显着的深辐射层。然而,我们发现,延长外边界的恒星半径的百分之几显着增加对流区的速度和温度扰动,超调深度,功率和光谱斜率的IGWs。这种效应与外边界的背景条件有关,而外边界的背景条件实质上是由流体静力层结和给定的光度决定的。
2022-05-09 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Solar $\barν_e$ flux: Revisiting bounds on neutrino magnetic moments and solar magnetic field
中微子跃迁磁偶极矩与磁场的相互作用可以引起中微子自旋味旋进现象。对于马约拉纳中微子,太阳中微子的SFP和味振荡的联合作用将表现为来自太阳的电子反中微子的小通量,但可能是可检测的。没有观测到这样的通量,就限制了中微子磁矩$μ$和太阳磁场$B$强度的乘积。我们推导出一个简单的分析表达式的预期$\barν_e$出现概率在三味框架,我们用它来重新审视现有的实验界$μB$。为了验证分析结果的正确性,进行了数值计算.我们还提出了我们的数值计算结果的能量分箱的形式,方便的数据分析的当前和未来的实验寻找太阳$\barν_e$通量。此外,我们给出了一个全面的汇编其他现有的限制中微子磁矩和探测的有效磁矩的基本中微子磁矩和轻子混合参数的表达式。
2022-10-26 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Characterizing Solar Center-to-Limb Radial-Velocity Variability with SDO
本研究利用 SDO/HMI 和 AIA 观测数据,分析了太阳表面各种不均匀性引起的径向速度临边变率,发现黑子、网络及谱斑等特征具有独特的 CLV 特征,强调应将其视为天体物理信号而非简单噪声。
2024-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
AESTRA II: Generative Spectral Modeling of the Sun as a Star for Precise Radial Velocities
Princeton University(普林斯顿大学);Yale University(耶鲁大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
提出AESTRA生成光谱模型框架,应用于NEID太阳观测数据,通过经验分解光谱中的恒星线形、微地球大气和连续谱变化,并训练低维表示推断活动引起的视向速度,在500次行星注入测试中恢复238颗行星,显著优于传统方法。
2026-06-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
How the area of solar coronal holes affects the properties of high-speed solar wind streams near Earth -- An analytical model
我们推导出一个简单的分析模型的HSS从太阳到地球的传播,从而显示如何冕洞的面积和它们的边界区域的大小影响HSS的速度,温度和密度在地球附近。我们假设,速度,温度和密度分布的形式横跨HSS截面接近太阳,这些空间分布转化为相应的时间分布在一个给定的径向方向,由于太阳的旋转。这些时间分布驱动流界面到前面的慢太阳风等离子体和分散与距离太阳。1天文单位的HSS属性则由所有从太阳发射的HSS等离子体包给出,这些等离子体包没有在地球距离处进入流界面。我们发现,在1天文单位看到的HSS的速度平台区,如果明显的,起源于中心区域的HSS靠近太阳,而在1天文单位的速度尾起源于拖尾边界区域。地球上HSS的峰值速度还取决于HSS靠近太阳的纵向宽度。地球上HSS等离子体包裹的温度和密度取决于它们从太阳到地球的径向膨胀。径向膨胀由靠近太阳的HSS边界区域的速度梯度决定,并给出了地球上速度-温度和密度-温度关系的特定形状。当考虑大量的HSS时,HSS速度和接近太阳的温度之间的假定相关性仅在1 AU时略有下降,但由于径向膨胀,速度和密度之间的相关性在1 AU时被强烈破坏。最后,我们展示了如何堆积的慢太阳风在流相互作用区域的粒子数取决于HSS和前面的慢太阳风等离子体的速度和密度。
2022-03-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Three Years of HARPS-N High-Resolution Spectroscopy and Precise Radial Velocity Data for the Sun
连接到HARPS-N的太阳望远镜自2015年夏天以来一直在观察太阳。这种高节奏,长基线数据集是至关重要的理解虚假的径向速度信号引起我们的太阳和仪器。在仪器方面,这个数据集使我们能够检测到子\ms \,需要校正的系统学。这份手稿的目标是i)为HARPS-N提供一个新的数据简化软件,ii)证明这个新软件对HARPS-N太阳数据集前三年的改进,iii)发布所有获得的太阳产品,从提取的光谱到精确的径向速度。为了校正在使用当前版本的HARPS-N数据简化软件(DRS版本3.7)简化的数据中观察到的仪器系统学,我们将新可用的ESTEGO DRS(版本2.2.3)改编为HARPS-N,并开发了新的光谱仪优化配方。然后,我们比较了前三年的HARPS-N太阳能数据减少与当前和新的DRS。新的DRS带来的最显着的改善是一个强烈的减少,在日常径向速度散射,从1.27到1.07 \ms,这是由于一个更强大的方法来获得波长的解决方案,但也使用校准更接近的时间。新得到的太阳径向速度与太阳色球活动水平的长期相关性也更好,Pearson相关系数为0.93,而以前为0.77,这是我们对恒星信号的理解所期望的。最后,我们还讨论了如何HARPS-N光谱鬼污染的钙活性指数的测量,并提出了一种有效的技术,以获得一个指数免费的仪器系统学。本文介绍了一种新的HARPS-N数据处理软件,并展示了其改进[...]
2021-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the origin of switchbacks observed in the solar wind
在太阳风之字形的起源进行了讨论,在两个不同的位置的来源是在过渡区附近的太阳或在太阳风,本身的理论。这两类理论的不同之处在于,它们对转向率作为与太阳距离的函数的预测不同。为了验证这些理论,帕克太阳探测器在第三到第七个轨道上的一小时平均数据被相加。研究发现:1.平均的转向率与离太阳的距离无关。2.平均转向率随太阳风风速的增加而增加。3.垂直于气流方向的曲折尺寸随着距离太阳的距离R而增加,而径向尺寸则随着距离太阳的距离R2而增加,导致曲折的长宽比随着距离太阳的距离而增加。4.其回转角度既不取决于太阳风的速度,也不取决于与太阳的距离。这些结果与在过渡区形成之字形是一致的,因为它们的切线尺寸随半径的增加补偿了它们的赤道密度的径向衰减,产生了与太阳距离无关的之字形速率。这种恒定的观察到的转向速率与原位源不一致。一旦形成,曲折的大小和长宽比,但不是旋转角度,随着径向距离增加到至少100个太阳半径。此外,在太阳风速度最低时,之字形斑块之间会出现安静的间隔。
2021-08-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Revisiting Planetary Systems in Okayama Planet Search Program: A new long-period planet, RV astrometry joint analysis, and multiplicity-metallicity trend around evolved stars
本文重新分析冈山行星搜索计划中32个演化恒星系统,确认75 Cet存在一颗新的长周期巨行星,并结合径向速度与天体测量约束多个系统轨道,发现金属丰度与行星系统多重性及总质量正相关,支持核吸积模型。
2023-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
EarthFinder: A Precise Radial Velocity Probe Mission Concept For the Detection of Earth-Mass Planets Orbiting Sun-like Stars
Earthquake是NASA选择用于研究的探测任务概念,用于2020年天文学十年调查。这项研究目前正在进行中,最终的白皮书报告将于2018年底提交给NASA。我们的任务是评估在太空中获得精确径向速度(PRV)测量的科学原理,这是一个两部分的调查:从太空中可以获得什么?什么事不能在地下做?这两个问题归结为我们研究的这些具体任务-确定地球大气中微观和宏观大地吸收引入的速度限制(如果有的话);评估天基平台提供的独特优势,以识别和减轻多行星信号恢复的恒星活动。
2018-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Revisiting open clusters within 200 pc in the solar neighbourhood with Gaia DR3
本研究利用 Gaia DR3 天体测量数据,通过校正投影效应构建五维位置和速度,改进太阳邻域 200 pc 内 30 个疏散星团的成员识别,发现更多成员及拉长结构,并验证了成员的同时代性。
2025-04-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar neutrino physics oscillations: Sensitivity to the electronic density in the Sun's core
来自不同核反应的太阳中微子现在被探测到具有很高的统计。因此,在中微子振荡的背景下,可以对到达地球探测器的中微子通量进行精确的光谱分析。在这项工作中,我们探讨了使用这些信息来推断太阳核心中电子密度的径向分布的可能性。因此,我们讨论了可以通过太阳中微子观测确定的太阳密度和化学成分的限制。这种方法构成了对已经完成的日震调查的独立和替代诊断。本文提出的直接反演太阳径向电子密度分布的方法,几乎不依赖于太阳模型。
2013-02-12 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Precise Radial Velocities Using Line Bisectors
该研究利用太阳光谱中21条谱线的平分线及其主成分建模,证明磁活动导致的线形变化可与9 cm/sec类地行星信号分离。
2023-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR