Convective Penetration in Early-Type Stars
观测表明，恒星的对流核心必须从上覆的辐射区吸收大量的物质，但这种混合的程度和导致这种混合的机制仍然不确定。最近，Anders等人（2021）开发了一种对流渗透理论，并使用3D数值流体动力学模拟对其进行了校准。在这里，我们采用该理论来预测对流边界混合的早期型主序星的程度。我们发现，对流渗透产生足够的混合来解释核心群众推断从星震学和食双星研究，并匹配观察到的质量和年龄的趋势。虽然在理论上仍有不确定性，但这种一致性表明，早期型主序星中的大多数对流边界混合来自对流渗透。最后，我们提供了一个拟合公式的核心对流渗透的程度主序星的质量范围从$1.1-60 M_\odot$。
2022-03-17 astro-ph.SR
Forward asteroseismic modeling of stars with a convective core from gravity-mode oscillations: parameter estimation and stellar model selection
我们提出了一个方法框架，进行前向asteroseismic模拟恒星的对流核心，重力模式振荡的基础上。这些探测器探测恒星内部深处的近核心区域。建模依赖于一组观测到的高精度振荡频率的低阶相干重力模式与长寿命和他们的观测不确定性。模式的程度和方位角的顺序的识别被认为是实现从旋转分裂和/或从周期间隔图案。本文件有两个主要成果。第一个是一个全面的列表和讨论的主要不确定性的理论预测的重力模式振荡频率的基础上线性脉动理论，固定选择的输入物理演化模型所造成的。在这些理论频率的不确定性之间的层次结构的指导下，我们随后提供了一个全球性的方法方案，以实现前向asteroseismic建模。我们适当地考虑到恒星模型中包含的自由参数之间的相关性。除了恒星质量、金属丰度和年龄外，需要估计的主要参数是近核旋转速率、对流核过冲量和辐射区的化学混合水平。这种建模方案允许极大似然估计的恒星参数为固定的输入物理的平衡模型，其次是恒星模型的选择，考虑到各种选择的输入物理。我们的方法使用Mahalanobis距离，而不是经常使用的$χ^2$统计，并包括异方差。它提供了理论上预测的振荡频率的未知方差的估计。
2018-06-18 astro-ph.SR
Measuring the extent of convective cores in low-mass stars using Kepler data: towards a calibration of core overshooting
我们对对流核边界的理解不足，导致这些核心的范围以及恒星年龄存在很大的不确定性。我们的目标是使用asteroseismology一致的测量对流核心的范围内的样本的主序星的质量周围的质量限制有一个对流核心。我们首先测试和验证的地震诊断，提出了一个依赖于模型的方式探测对流核心的程度，使用所谓的$r_{010}$比率，这是建立与$l=0$和$l=1$模式。我们将此程序应用于开普勒目标中选择的24颗低质量恒星，以优化此诊断的效率。为了这个目的，我们计算网格的恒星模型与CESAM 2k和MESA的演变代码，其中对流核心的扩展是由一个瞬时混合或扩散过程建模。在选定的目标，我们能够明确地检测对流核心在8颗星，我们获得地震测量的范围内的混合核心在这些目标之间的CESAM 2k和MESA代码有很好的协议。通过使用Levenberg-Marquardt算法进行优化，然后，我们获得的额外混合超出的核心，在CESAM 2k所需的重现这八颗星的地震观测的估计量，我们表明，这可以用来提出这个量的校准。这种校准取决于为额外混合选择的处方，但我们发现，如果使用相同的处方，它也应该对代码MESA有效。这项研究是校准低质量恒星对流核心延伸的第一步，这将有助于减少这些恒星年龄的不确定性。
2016-03-07 astro-ph.SR
On the Importance of the Convective Urca Process in 3D Simulations of a Simmering White Dwarf
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Alabama（阿拉巴马大学）
研究通过3D模拟探讨了对流Urca过程对白矮星燃烧阶段中中微子损失、核能生成及对流边界的影响，发现该过程显著减小了对流区规模。
2026-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dependence of Convective Boundary Mixing on Boundary Properties and Turbulence Strength
对流边界混合是恒星演化的主要不确定性之一。为了研究其依赖于边界性质和湍流强度的控制方式，我们计算了一系列的三维流体动力学模拟恒星对流碳燃烧过程中的驱动光度的不同的助推因子。我们的三维隐式大涡模拟计算与PROMPI代码。我们进行了一个平均场分析的模拟内的平均Navier-Stokes框架。无论是垂直RMS速度内的对流区域和批量理查森数的边界被发现的规模与驾驶光度从理论上预期的。对流边界的位置估计，通过组合物剖面横跨它们，对流边界混合的强度是通过分析夹带法的框架内的边界。我们发现，夹带是近似成反比的散装理查森数。虽然夹带法不包括所有的过程发生在边界处，我们的研究结果支持使用夹带法来描述对流边界混合在一维模型中，至少对于先进的阶段。还讨论了今后的步骤和挑战。
2019-01-29 astro-ph.SR
The effect of 12C + 12C rate uncertainties on the weak s-process component
大质量恒星（M > 9太阳质量）对太阳系丰度的弱s过程分量的贡献主要是由于22 Ne中子源，它在氦核燃烧接近尾声时被激活。氦核燃烧后残留的22 Ne在碳燃烧时被重新点燃，引发进一步的s处理，改变同位素分布。这种变化对恒星结构和碳燃烧反应速率很敏感。最近对12 C +12 C反应的研究表明，位于伽莫夫峰内的共振可能存在，导致天体物理S因子的强烈增加，从而导致反应速率的增加。为了研究增加速率的影响，使用日内瓦恒星演化代码（GENEC）生成了25个太阳质量恒星模型，这些恒星模型具有三种不同的碳燃烧速率，在太阳金属丰度下，使用NuGrid多区域后处理网络代码（MPPNP）计算核合成后处理。最强的速率导致碳燃烧发生在一个大的对流核心，而不是一个辐射。这个大的对流核的存在导致与随后的对流碳壳的重叠，显著改变了碳壳的初始组成。此外，增强的速率导致碳壳燃烧事件在恒星演化的早期点燃，在较低的温度下点燃22 Ne源并降低中子密度。
2010-12-15 astro-ph.SR
Confronting uncertainties in stellar physics II. exploring differences in main-sequence stellar evolution tracks
我们评估恒星演化计算的系统不确定性低到中等质量，主序星。我们比较公布的恒星轨道从几个不同的演化代码与我们自己的轨道计算使用恒星代码星和MESA。特别是，我们专注于轨道1和3太阳质量在太阳金属丰度。我们发现，在现有的1太阳质量轨道（计算前，最近的太阳组成修订的Asplund等人）的传播。可以被使用STARS代码计算的0.97-1.01太阳质量之间的轨迹覆盖。我们评估了这种不确定性的起源的一些可能的原因，包括如何选择的输入物理和用于执行太阳能校准的太阳能约束影响的轨道。我们发现，对于一个1太阳质量的轨道，在初始氢丰度和初始金属丰度约10%的不确定性产生约2%的质量误差。对于3个太阳质量轨道，不同恒星代码的轨道之间几乎没有差异。主要的区别在于主序列的范围，我们认为这是由于对流超冲在核中的实施的不同选择的结果。初始丰度的不确定性导致质量测定的1-2%误差。这些不确定性仅涵盖总误差预算的一部分，其还应包括输入物理中的不确定性（例如，反应速率、不透明度、对流模型）和任何缺失的物理特性（例如，辐射悬浮、旋转、磁场）。恒星表面性质如光度和有效温度的不确定性将进一步降低任何潜在质量测定的准确性。
2016-01-12 astro-ph.SR
Asteroseismic Constraints on the Models of Hot B Subdwarfs: Convective Helium-Burning Cores
热B次矮星（sdB星）中非径向脉动的星震学提供了一个独特的视角来观察核心氦燃烧恒星的内部。地面和星载高精度光变曲线允许分析压力和重力模式脉动，以探测对流核心深处sdB恒星的结构。因此，星震学分析提供了一个极好的机会来检验我们对恒星演化的理解。由于sdB星和红团簇星的星震学的最新限制，一维恒星演化模型中对流混合的标准方法受到了质疑。问题在于目前对对流边界处的过冲和卷吸的处理。不幸的是，没有一致的对流混合算法存在来解决这个问题，引入不确定性的恒星年龄的估计。恒星对流的三维模拟显示了超调区和边界层的自然发展。在一维恒星演化模型中寻找一致的对流公式时，三维模拟和星震学结果的指导是必不可少的。
2016-12-08 astro-ph.SR
The dependence of convective core overshooting on stellar mass: reality check, and additional evidence
超过1.2 M（太阳）质量的恒星对流核心的超射对它们随后的演化有着深远的影响。然而，在当前的恒星演化模型中，过冲机制的公式有一个自由参数（扩散近似中的f [ov]），它仍然不受观测的约束，影响了对天体物理学重要量（如恒星年龄）的确定。在较早的一系列论文中，我们收集了37个测量良好的分离食双星样本，以校准f [ov]对恒星质量的依赖性，表明它急剧增加到大约2 M（太阳）的质量，并在此后保持不变，至少达到4.4 M（太阳）。最近的声明已经挑战了食双星在这方面的效用，基于模型拟合的f [ov]的不确定性通常太大而没有用处，怀疑过冲对质量的依赖。在这里，我们重新审视这些主张，并表明他们过于悲观，主要是因为他们没有考虑到所有可用的约束-观测和理论-在评估真正的不确定性。我们也借此机会增加了13个额外的二进制的半经验f [ov]测定到我们以前的样本，并更新了其他9个值。所有这些都与我们之前的结论一致，并加强了我们之前的结论，支持f [ov]对质量的依赖性，现在基于对总共50个双星系统（100颗恒星）的估计。
2019-04-11 astro-ph.SR
Solar-like oscillations in massive main-sequence stars. I. Asteroseismic signatures of the driving and damping regions
受最近在大质量恒星V1449 Aql中检测到随机激发模式的启发（Belkacem等人，2009年b），已经知道是一个$β$仙王座，我们理论上研究的驱动湍流对流。通过使用一个完整的非绝热计算的阻尼率，再加上计算的能量注入率，我们提供了一个估计的模式的振幅所激发的对流区域引起的铁不透明凸块和对流核心。尽管在这样的对流区域的动力学特性的不确定性，我们证明，都能够有效地激发$p$模式以上的CoRoT观测阈值和太阳振幅。此外，我们强调每个对流区，我们希望这将有助于确定一个负责类太阳振荡提供的潜在的asteroseismic诊断，并给这个对流区的约束。即将进行的工作将致力于扩展调查的可能性太阳般的振荡整个赫兹-罗素图。
2009-11-04 astro-ph.SR
Significant uncertainties from calibrating overshooting with eclipsing binary systems
食双星系统中恒星质量和半径的精确测量为研究恒星演化中的不确定过程，特别是对流边界的混合提供了一个窗口。最近，这些数据已被用来校准模型的对流过冲的核心主序星。在这项研究中，我们使用了一个小的代表性样本的食双星与$1.25 \leq M/\text{M}_\odot < 4.2$，以测试如何精确地这种方法可以限制过冲和数据是否支持一个普遍的恒星质量-过冲关系。我们没有恢复先前报道的恒星质量依赖的程度过冲，在每种情况下，我们发现有大量的不确定性，也就是说，相同的二进制对可以匹配的模型与不同数量的过冲。具有适度超调参数$0.013 \leq f_\text{os} \leq 0.014$的模型（使用Herwig等人1997年的方案）与研究的所有8个系统一致。通常，大得多的$f_\text{os}$范围适合于单个系统。在主序星和后主序星早期，过冲量的大变化对半径和有效温度的影响很小，因此该方法的实用性非常有限。
2018-08-28 astro-ph.SR
Recovering planet radial velocity signals in the presence of starspot activity in fully convective stars
解释恒星活动是寻找围绕所有光谱类型恒星运行的更小行星的关键组成部分。我们使用多普勒成像的方法来证明，恒星黑子引起的径向速度变化可以有效地减少适度旋转，充分对流的恒星。利用太阳黑子观测数据外推的星斑分布，我们采用典型的低对比度M型矮星斑分布来合成线轮廓畸变。使用最大熵正则化拟合恢复的失真和相应的恒星径向速度的测量。该程序演示了晚M星窝藏在宜居带的轨道行星。该技术对于vsini = 1-10 km/s的恒星是有效的，将恒星噪声贡献降低了近一个数量级。通过精心选择的观测策略，该技术可用于确定恒星自转周期，并且对未知恒星倾角等不确定性具有鲁棒性。虽然证明晚型M星，该程序适用于所有光谱类型。
2016-12-03 astro-ph.SR
Toward a Comprehensive Grid of Cepheid Models with MESA I. Uncertainties of the Evolutionary Tracks of Intermediate-Mass Stars
本研究利用MESA程序构建造父变星演化模型网格，量化多类参数对中等质量恒星演化轨迹的影响，发现核心氦燃烧阶段不确定性显著，低质量模型存在收敛问题。
2024-08-13 astro-ph.SR
A New Approach to Convective Core Overshooting: Probabilistic Constraints from Color-Magnitude Diagrams of LMC Clusters
我们提出了一个框架，同时约束对流核心过冲，金属丰度，灭绝，距离和年龄的强度的值和不确定性在恒星星族。然后，我们将该框架应用于哈勃太空望远镜对大麦云星云中6个星团的观测，这些星团的年龄在1-2.5 Gyr之间。假设一个典型的核心对流超调的强度值，我们恢复众所周知的年龄金属丰度的相关性，以及金属丰度和灭绝和金属丰度和距离之间的额外的相关性。如果我们允许核过冲强度的变化，我们发现，对于中等年龄的星团，距离和消光的测量值的影响可以忽略不计的核心过冲强度的不确定性。然而，集群年龄和金属丰度可能有令人不安的大系统的变化时，核心超冲强度允许变化超过+/- 0.05 Hp。利用这6个星团，结合它们的后验分布函数，得到了最可几的核心超调值0.500 + 0.016 - 0.134 Hp，与典型值一致。
2017-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
An abrupt change in the stellar spin-down law at the fully convective boundary
本研究利用运动学年龄发现恒星自转减速规律在全对流边界处突变，完全对流恒星角动量损失率更高，或意味着两类恒星的发电机存在本质差异。
2023-06-15 astro-ph.SR
Testing convective-core overshooting using period spacings of dipole modes in red giants
主序（MS）和核氦燃烧（He-B）阶段的中心混合效应影响着恒星演化的关键预测，如晚期演化阶段、化学富集、年龄等。根据恒星模型和相应的绝热频率（分别用ATON和LOSC程序计算），我们首次给出了红巨星分支（RGB）和红团（RC）恒星的可观测Δ P的预测。我们发现：i）Delta_P与氦核质量（M_He）之间存在明显的相关性;后者在中等质量恒星中依赖于MS过冲，因此当与化学成分相结合时，它可以用来对MS期间的额外混合设置约束; ii）He-B阶段期间渐近周期间距（_a）的平均值<Delta_P>与对流核的大小存在线性相关性。与开普勒RC星推断的渐近周期间距的第一个比较表明，在这一阶段还需要额外的混合，从其他观测事实证明。
2013-02-13 astro-ph.SR
Red Giant evolution and specific problems
尽管在过去的几十年里，我们做出了很大的努力，以提高我们的理解恒星演化，重大的不确定性仍然存在，由于我们的知识不足，一些复杂的物理过程，仍然需要经验校准，如对流热传输和内部混合的效率。在这里，我们将回顾这些不确定性对红巨星演化的影响。
2013-01-31 astro-ph.SR
The effect of 12C + 12C rate uncertainties on s-process yields
大质量恒星中的慢中子俘获过程（弱s过程）产生了大多数质量区域为60 < A < 90的纯s同位素。在这个过程的模拟中使用的核反应速率对最终的s-过程产量有深远的影响。我们生成了一个25太阳质量的恒星的1D恒星模型，12 C +12 C率变化了10倍，并使用后处理代码PPN计算了完整的核合成。将速率增加或减少10倍会影响对流历史和核合成，从而影响最终产额。
2010-02-15 astro-ph.SR
Characterizing the Velocity Fields in Massive Stars
我们应用矢量球谐函数分解的数学形式主义对流恒星速度场的多维流体动力学模拟，并表明，由此产生的功率谱提供了一个强大的和稳定的统计描述恒星对流湍流。功率谱的分析有助于确定对流过程的关键物理参数，如影响大规模演化前超新星恒星结构的湍流运动的主导尺度。我们介绍了数值方法，可用于计算矢量球谐功率谱从二维和三维对流壳模拟数据。利用该方法，我们研究了一颗15 Msun恒星的氧壳层燃烧和对流的性质，并利用流体力学程序FLASH进行了二维和三维模拟。我们讨论了现实的初始条件，以实现成功的核心坍缩超新星爆炸的多维模拟的重要性。我们表明，计算的功率谱可以用来产生实现的速度场的前超新星对流壳。我们发现，螺线管模式的功率谱的斜率保持不变，在整个演化的对流在氧气壳层中的二维和三维模拟。我们还发现，对流元素的特征径向尺度在3D中比在2D中小，而角尺度在3D中较大。
2014-08-30 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
Twists in the flow: revisiting convective mixing in rotating stellar models. I. Effect on the stellar structure
Dartmouth College（达特茅斯学院）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学，巴黎西岱大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，天体物理学与分子间介质实验室）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Radboud University Nijmegen（奈梅亨拉德堡德大学）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）
本文研究了旋转混合长度理论（R-MLT）对恒星内部结构、对流混合和角动量传输的影响，发现R-MLT减小了核心的对流速度和混合长度，改变了核心-包层边界处的化学梯度和Brunt-Väisälä频率峰值。
2026-04-01 astro-ph.SR
Toward a Comprehensive Grid of Cepheid Models with MESA II. Impact of Physical and Numerical Assumptions on Elemental Abundances
Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心）；Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute, Université de Liège（列日大学空间科学、技术与天体物理研究（STAR）研究所）
本文研究了物理和数值假设对造父变星模型中元素丰度的影响，通过分析不同参数对演化轨道的影响，揭示了表面丰度的不确定性来源。
2026-02-08 astro-ph.SR
Towards a systematic treatment of observational uncertainties in forward asteroseismic modelling of gravity-mode pulsators
上下文在星震学中，恒星的脉动模式频率是与理论预测相比较以确定恒星内部物理的基本数据。最近在适用于具有对流核的主序星的数值、理论和统计小行星地震方法方面取得了重大进展，重新引起了人们对在小行星地震前向建模框架内调查观测不确定性传播的兴趣。目的。我们的目标是量化的各种选择的影响，在整个观测方面提取脉动模式频率的主序星重力模式。方法.我们使用一个经过充分研究的基准缓慢脉动B星，KIC 7760680，调查的灵敏度的前向asteroseisic建模的各种来源的观测不确定性，影响输入脉动模式频率的精度。结果我们量化的影响，传播的观测不确定性，参与前asteroseismic建模。我们发现，在我们的基准星的不确定性的最大来源之一是在手动建设的周期间隔模式，包括一个潜在的模糊脉动模式频率可能会产生高达10%的质量和年龄的模型参数的差异取决于径向顺序的模式。结论.我们的结论是，未来的asteroseismic研究的主序星与对流核心应量化，并包括观测的不确定性引入的光变曲线提取，迭代预白化和建设的周期间隔模式，因为这些传播到最终的建模结果。
2021-09-22 astro-ph.IM astro-ph.SR
Two-dimensional simulations of solar-like models with artificially enhanced luminosity -- I. Impact on convective penetration
我们执行二维，完全可压缩，时间隐式模拟对流在一个类似太阳的模型与MUSIC代码。我们的主要动机是探索在使用现实的恒星条件的对流数值模拟中采用的常见策略的影响。这种策略是人为地增加亮度和修改参考恒星模型的热扩散率。这项工作的重点是这些修改对流渗透（或过冲）的基础上的对流信封的类太阳模型的影响。我们探索了一系列的增强因子的能量输入，并确认增加的特征超调深度的能量输入的增加。我们的研究结果突出了渗透性下降流对对流边界以下的热背景的影响的重要性。这是压缩和剪切引起局部加热和热混合的结果。在能量通量的人为增加加剧加热过程中，通过增加对流区和对流边界的速度，揭示了热背景的局部加热和羽流动力学之间的微妙联系。这种加热还增加了通过辐射的热传输的效率，这可以抵消进一步的加热并有助于建立稳定状态。穿透羽流对热背景的改变影响了过冲层的宽度。我们的研究结果表明，在过冲层的辐射扩散率的人工修改，而不是只加速热弛豫，也可以改变穿透羽流的动力学，从而过冲层的宽度。如果用于确定过冲宽度，则应谨慎考虑人工修改能通量和热扩散率的模拟结果。
2021-09-02 astro-ph.SR
The effect of 12C + 12C rate uncertainties on the evolution and nucleosynthesis of massive stars
12 C +12 C聚变反应一直是相当多的实验努力的主题，以限制与恒星核合成相关的温度的不确定性。为了研究碳燃烧速率的增加对大质量恒星结构和核合成的影响，提出了新的恒星演化模型及其产额，探讨了3种不同的12 C +12 C反应速率的影响.非旋转恒星模型是使用日内瓦恒星演化代码生成的，随后使用NuGrid多区域后处理网络工具进行后处理。提高的速率导致核心碳燃烧更迅速地被点燃并且在较低的温度下。这减少了中微子的损失，从而增加了核心碳的燃烧寿命。碳燃烧速率的增加也增加了恒星呈现对流碳核的初始质量上限。碳壳燃烧也受到影响，对流壳事件较少，对流区往往质量较大。因此，碳芯燃烧的灰烬与随后的碳壳对流区之间重叠的机会增加，这可导致碳芯燃烧的灰烬的一部分被包括在碳壳中。因此，在超新星爆发过程中，喷出物将被碳核s过程合成的s过程核素富集。利用这些产额估计了弱s过程分量，以便与太阳系丰度分布进行比较。发现增强速率模型在弱组分中产生显著比例的Kr、Sr、Y、Zr、Mo、Ru、Pd和Cd，这主要是碳核过程的特征。因此，它表明，在Kr-Sr区域的同位素的生产可以用来约束12 C +12 C率使用电流分支比的a-和p-出口通道。
2012-01-05 astro-ph.SR
Asteroseismic Structure Inversions of Main-Sequence Solar-like Oscillators with Convective Cores
本文将星震结构反演扩展至43颗具有对流核的Kepler主序星，检验模型声速剖面与观测的差异，并通过修改过冲、扩散等物理过程尝试解释差异，发现模型调整不足以消除反演所揭示的结构偏差。
2025-05-08 astro-ph.SR
Convective-reactive proton-C12 combustion in Sakurai's object (V4334 Sagittarii) and implications for the evolution and yields from the first generations of stars
根据质量和金属丰度以及演化阶段，恒星偶尔会经历对流反应核合成事件。我们专门调查的情况下，当nucleosynthetically未处理的，富H的材料对流混合与氦燃烧区，例如在对流不稳定的外壳上的电子简并核心的AGB星，年轻的白矮星或X射线爆发中子星。在金属含量极低或为零的恒星的恒星演化模型中经常会遇到这样的情节[.]我们专注于对流反应插曲非常晚的热脉冲星樱井的对象（V4334人马座）。Asplund等人（1999）测定了28种元素的丰度，其中许多是高度非太阳能的，从H，He和Li一直到Ba和La，加上C同位素比率。我们的模拟结果表明，根据标准的混合演化，一维恒星演化模型意味着中子密度在他太低，以获得一个显着的中子俘获核合成的重元素。我们已经进行了三维流体动力学氦壳闪对流[...]我们假设H进入He壳层对流区的摄入过程仅在一段延迟时间后才导致足够的熵势垒，从而分裂对流区[...]我们获得了明显更高的中子密度（约10^15 1/cm ^3），并再现了在樱井的物体中发现的关键观测丰度趋势。这些包括Rb、Sr和Y的过量生产，比Ba和La的过量生产高出约2个数量级。这样一个奇特的核合成特征是不可能在我们的一维恒星演化模型的混合预测中得到的。[...]我们确定我们的结果如何依赖于核反应速率的不确定性，例如C13（α，n）O 16反应。
2011-01-04 astro-ph.SR
The impact of the uncertainties in the 12C(α,γ)16O reaction rate on the evolution of low- to intermediate-mass stars
恒星演化计算中最大的不确定性之一是所考虑的反应速率的准确性。12 C（alpha，gamma）16 O反应对于中低质量恒星的研究特别重要，因为它决定了核心中最终的C/O比，而核心的C/O比又影响着白矮星的冷却演化。因此，有必要研究迄今为止对白矮星及其祖先的计算如何受到12 C（α，γ）16 O反应速率的不确定性的影响。在这项工作中，我们使用MESA代码计算完全进化的序列，初始质量在0.90 <= Mi/Msun <= 3.05的范围内。我们考虑不同的采用反应速率，从文献中获得，以及在其不确定性的极端限制。正如预期的那样，我们发现在核心氦燃烧阶段之前，恒星的演化没有变化。然而，随后的阶段都受到所考虑的反应速率的不确定性的影响。特别是，我们发现在核心氦燃烧阶段的对流核心质量的差异，这可能会影响亚矮星的脉动特性，在渐近巨星分支的热脉冲的数量和最终的氧丰度之间的趋势在核心和残留的白矮星的祖质量。
2022-04-06 astro-ph.SR
Cause and Effect: Stellar Convection Studied Through Flickering Brightness, and the Convectively-Driven Motions of Solar Bright Points
太阳光球层上的磁亮点标志着千高斯磁通量管向日冕延伸的足迹。这些管的对流抖振被认为是激发MHD波，MHD波可以传播到日冕并沉积热量。因此，通过亮点运动测量波激发可以限制日冕和日光层模型。这已经被广泛地利用质心跟踪来估计扭结模式波激励。DKIST将是第一台能够很好地解析亮点形状和大小的望远镜，它可以探测迄今为止难以或不可能研究的波模式。我开发了两种互补的方法来迈出这样的调查的第一步，我演示了MURaM模拟图像的DKIST样的分辨率作为一个概念验证，为未来的观测做准备。我表明，这些额外的波模式可能会增加一倍，这个波加热模型的能量预算。我还调查了对流驱动的亮点运动。我使用一个简化模型的造粒MURaM探讨如何亮点运动取决于对流特性，我显示的重要性，湍流的高频运动。另外，我调查高频，随机亮度波动（“闪烁”或$F_8$）开普勒光变曲线，这是恒星对流的签名。我面对一个闪烁的物理模型，测量值横跨H-R图。我提高模型的协议与观测包括开普勒带通测量闪烁的影响，包括金属丰度在确定对流马赫数，并使用从一个更广泛的数值模拟的比例关系。我还探讨了未来的研究如何改进模型。在这样做的过程中，我帮助建立闪烁作为对流模拟，这可能会支持未来的恒星和太阳对流的进展恒星的约束。
2021-08-24 astro-ph.SR
On the importance of astronomical refraction for modern Solar astrometric measurements
本文详细研究了纯天文折射对地基全圆盘太阳计量测量的影响，并提供了测量改正和相关不确定度估计的工具。我们首先使用分析和数值方法，以测试通常或历史上使用的折射微分效应近似的有效性，是天顶距的函数对于一个给定的折射模型，我们提供了精确的公式来校正太阳半径测量在任何日光角和任何天顶距离。然后，使用2011年和2016年之间在近红外记录的太阳图像，我们表明，这些修正可以应用到$70°$使用通常的近似公式，并可以扩展到$80°$的天顶距离，提供了一个标准的大气模型和一个完整的数值积分的折射积分。我们还提供了与差分折射校正相关的绝对不确定性的估计，并表明近似公式可以用于计算这些不确定性的天顶距的$80°$。对于给定的仪器设置和与当地天气记录相关的不确定性的知识，这可以用来固定最大天顶距离，可以根据所需的天体测量精度进行观测。
2018-12-20 astro-ph.SR
Uncertainties in asteroseismic grid-based estimates of stellar ages. SCEPtER: Stellar CharactEristics Pisa Estimation gRid
我们研究恒星年龄测定的影响，通过网格为基础的技术，采用星震约束的不确定性的辐射不透明度，在初始氦丰度，在混合长度值，在对流核心过冲，并在微观扩散效率采用恒星模型计算。我们扩展了SCEPtER网格（Valle et al. 2014），以包括质量在[0.8; 1.6] Msun范围内的恒星以及从ZAMS到中心氢耗尽的演化阶段。目前观测中的典型不确定性导致年龄测定中的1 σ统计相对误差，其平均范围约为-35%至+42%，取决于质量。然而，由于对演化阶段的强烈依赖，ZAMS附近恒星的年龄相对误差可以高于120%，而在高级主序星阶段，它通常是20%或更低。由于氦-金属富集比Δ Y/Δ Z的变化为$\pm$ 1，在演化的前30%中，年龄测定的系统偏差约为统计误差的四分之一，而对于更演化的阶段，它可以忽略不计。由于对流核心过冲的存在，最大偏差为-7%和-13%的轻度和强过冲的情况下。对于所有检查的模型，发现辐射不透明度的变化$\pm$ 5的影响可以忽略不计。最重要的偏差来源是混合长度值α_ml的不确定性和忽略微观扩散。这些效应中的每一个都说明了偏差，其几乎等于随机误差不确定性。我们的技术与其他网格技术的结果比较一组常见的恒星显示出普遍的协议。然而，采用不同的网格可以解释平均估计年龄的变化，最高可达1 Gyr。
2014-12-18 astro-ph.SR
Realistic 3D hydrodynamics simulations find significant turbulent entrainment in massive stars
我们对恒星结构和演化的理解来自一维（1D）恒星模型是有限的多维过程发生在恒星内部的不确定性。然而，现在可以借助详细的三维（3D）流体动力学模型来测试和改进1D模型，由于计算资源的最新进展，该模型可以在短时间内重现复杂的多维过程。在这些过程中，湍流卷吸导致对流边界混合是最不了解和最有影响力的过程之一。在这里，我们提出了一套流体动力学模拟的结果，在一个大质量的恒星燃烧壳，并解释他们的湍流卷吸法的框架内从天体物理学。我们的模拟不同于以往的研究，在再现恒星环境的前所未有的现实主义程度。重要的是，在模拟中发现的强夹带突出了目前在一维恒星模型中实施对流边界混合的主要缺陷。因此，这项研究要求对如何在1D中模拟对流边界进行重大修订，特别是在这些模型中实现夹带。这将对超新星理论、核合成、中子星和黑洞物理学产生重要影响。
2022-08-16 astro-ph.SR
Stellar ages and convective cores in field main-sequence stars: first asteroseismic application to two Kepler targets
使用asteroseismic数据和恒星演化模型，我们在开普勒领域的主序星对流核心的第一次检测，把严格的限制总大小的混合区，并显示出额外的混合超出了正式的对流边界存在。在质量稍小的目标中，对流核心的存在不能被最终排除，因此其剩余的主序星寿命是不确定的。我们的研究结果表明，最佳拟合模型发现，仅仅通过匹配个别频率的振荡校正表面效应并不总是正确地再现频率组合。此外，定义最佳拟合模型的标准略有不同，可能会导致具有相似全局属性但内部结构非常不同的解决方案。我们认为，使用频率比是一种更可靠的方法来获得准确的恒星参数，并表明，我们的分析领域主序星可以产生的半径，质量和年龄分别为1.5%，4%和10%的整体精度。我们比较了我们的结果与从全球振荡性质得到的结果，并讨论了可能的不确定性的来源，在星震恒星模型仍需要进一步的研究。
2013-04-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Advancing Globular Cluster Constraints on the Axion-Photon Coupling
我们利用$R_2$参数，即球状星团中渐近巨支与水平支上的恒星星族的比值，改进了目前由恒星演化导出的轴子-光子耦合的上界。我们比较这与模拟使用的恒星演化代码MESA，其中包括轴子生产的影响的数据。特别注意的是量化的$R$和$R_2$参数的不确定性的影响，由于对流核心边界的建模。我们用一个双向混合方案将轴子-光子耦合约束为$g_{aγγ} < 0.47 \times 10^{-10}~\mathrm{GeV}^{-1}$。这排除了QCD轴子和类轴子粒子参数空间的新区域。来自星震学的补充证据表明，随着对流边界混合周围的不确定性得到更好的理解，这可能会提高到$g_{aγγ} < 0.34 \times 10^{-10}~\mathrm{GeV}^{-1}$。
2022-11-25 astro-ph.SR hep-ph
3D stellar evolution: hydrodynamic simulations of a complete burning phase in a massive star
本文首次对20 M$_{\odot}$恒星的对流氖燃烧壳层进行从早期发展到燃料耗尽的连续三维模拟，揭示对流区增长受燃料消耗而非卷入主导，并与321D引导的一维模型在对流边界混合量上收敛，为修订一维恒星模型提供依据。
2023-05-23 astro-ph.SR
Calibrating Core Overshooting Parameters With Two-dimensional Hydrodynamical Simulations
对流区周围混合区的范围是恒星演化中最大的不确定性之一。一维过冲描述引入了一个自由参数（$f_{ov}$），它通常不能很好地约束观测值。特别是在小的中心对流区域，由于其与压力标度高度的紧密联系，该值是高度不确定的。长期多维流体动力学模拟可用于研究过冲区域的大小和所涉及的混合过程。在这里，我们展示了如何可以校准的过冲参数进行2D大师模拟的零年龄的主序列恒星范围从$1.3$到$3.5 M_\odot$。模拟覆盖恒星的对流核心和周围辐射包络的很大一部分。我们遵循对流流动至少20对流周转时间，而最长的模拟涵盖430周转时间尺度。这使我们能够研究如何混合以及对流边界随时间的演变，以及如何产生的夹带可以解释的超调参数。我们发现，在我们的模拟的初始模型中，超过一定的值增加过冲参数$f_{ov}$，完全改变混合行为。该结果可用于限制过冲参数。我们发现$0.010 < f_{ov} < 0.017$与我们对$3.5 M_\odot$质量恒星的模拟结果非常吻合。我们还确定了一个扩散混合组件，由于内部重力波（IGW）是活跃的整个对流稳定层，但可能高估了我们的模拟。此外，应用我们的校准方法模拟质量较低的恒星表明需要一个质量依赖的过冲描述的混合方面的压力标度高度减少小对流核心。
2020-12-09 astro-ph.SR physics.flu-dyn
The Effects of Thermonuclear Reaction-Rate Variations on 26Al Production in Massive Stars: a Sensitivity Study
我们研究了大质量恒星中热核反应速率变化对26 Al产生的影响。在这种事件中的主导生产网站最近调查使用恒星模型计算：爆炸性的碳燃烧，对流壳碳燃烧，对流核心氢燃烧。后处理核合成的计算进行了这些网站，采用最近的恒星演化模型的温度-密度-时间的配置文件。对于每一个剖面，我们分别将所有相关反应的速率乘以因子10、2、0.5和0.1，并分析了由此产生的26 Al丰度变化。我们的模拟是基于下一代核物理库，称为STARLIB，其中包含最近的蒙特卡罗反应速率的评估。特别注意的是量化的速率不确定性的那些反应，最敏感的影响26铝生产。对于恒星模型，我们的结果表明，在何种程度上26 Al核合成的预测取决于目前不确定的核物理输入，而对于核实验，我们的结果代表了未来的测量指南。我们把上面提到的三个不同的大质量恒星位置的反应速率敏感性研究结果制成表格。发现电流反应速率的几个不确定性影响26 Al的生产。特别重要的反应是26 Al（n，p）26 Mg、25 Mg（α，n）28 Si、24 Mg（n，γ）25 Mg和23 Na（α，p）26 Mg。这些反应应该是未来测量的主要目标。总的来说，我们估计，在这里探索的大质量恒星模型预测的26铝产量的核物理不确定性约为3倍。
2011-01-28 astro-ph.SR
Uncertainties and biases in modelling 16 Cyg A and B
在这项研究中，我评估如何现有的数据，太阳类似物16天鹅座A和B，特别是从\emph{Kepler}获得的asteroseismic测量，约束理论恒星模型。目标是双重的：第一，使用这些恒星作为基准，以讨论哪些精度可以切实预期的推断恒星数量;第二，以确定如何以及'非标准'的处方，如微观扩散和过冲，受到约束。我使用贝叶斯统计模型来推断天鹅座16 A和B的恒星参数值。我通过马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）算法对恒星参数的后验密度进行采样，测试不同的物理处方，并检查使用不同地震诊断的影响。一般良好的协议，发现与最近的几个建模研究这些恒星，即使存在一些差异的精确估计的参数上的不确定性。估计了该双星系统的年龄为$6.88\pm0.12$ Gyr。推断的群众，$1.07\pm0.02$ M $_{\odot}$的Cyg A和$1.05\pm0.02$ M $_{\odot}$的Cyg B，被证明是稳定的相对于考虑建模的物理处方的变化。对于这两颗恒星，微观扩散对初始金属丰度的估计有显着影响。过冲仅限于对流区以下的非常小的区域。我表明，一个适当的处理地震约束是必要的，以避免偏见的估计质量。
2020-02-25 astro-ph.SR
Impact of convective overshooting on the single-degenerate model of Type Ia supernovae
本文利用MESA和CEW模型研究对流超射对Ia型超新星单简并模型参数空间及诞生率的影响，发现其对大质量白矮星系统参数边界有扩展作用，且对低质量白矮星诞生率及SNe Ia-CSM产生率呈非单调或正向影响。
2025-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIP Supernova Progenitors and their explodability I: Convective Overshoot, Blue Loops and Surface Composition
我们介绍了IIP型超新星的大质量恒星祖先的演化。我们以附近和研究良好的SN 2013 ej为例。我们探讨如何对流过冲影响恒星结构，表面丰度，大质量恒星的有效温度，使用恒星天体物理学实验模块（MESA）。特别是具有适度过冲（$f$ = 0.02至0.031）的模型显示，在核心氦燃烧阶段，赫兹-罗素图中存在蓝色环路，红色到蓝色[ $log_{10}(T_{eff}/\rm K)$从$< 3.6$到$> 4.0$ ]偏移并过渡回红色。模型的过冲超出这个范围的$f$值保持在红超巨星状态的恒星在整个后氦点火阶段。地表CNO丰度在主序后和核内氦耗尽前后均表现为富集。由于观测的不确定性很大，在目前可用的观测中，这些表面CNO丰度的演变变化是无法区分的。然而，这些观测结果可能会区分恒星不同演化阶段表面氮与氧的比例。我们还比较了对流过冲对与恒星爆炸的可能性相关的各种参数的影响，而不是坍缩成黑洞。这些参数是紧凑性参数M $_4$和$μ_4$。组合$μ_4 \times $ M $_4$和$μ_4$具有与$f$相似的变化，并且均在$f$ = 0.032处达到峰值。我们发现我们所有的13 M $_{\odot}$型号都有可能爆炸。
2019-10-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Grid-based estimates of stellar ages in binary systems. SCEPtER: Stellar CharactEristics Pisa Estimation gRid
我们调查的性能，基于网格的技术在估计恒星的年龄在分离食双星系统。我们评估的精度的估计，由于观测约束的不确定性，以及对流核心过冲，元素扩散，混合长度值，和初始氦含量的不确定性所造成的系统偏差。我们采用了SCEPtER网格，其中包括质量在[0.8; 1.6] Msun范围内的恒星和从ZAMS到中央氢耗尽的演化阶段。年龄估计已经获得了我们以前的工作中所描述的技术的概括。我们发现，由于观测约束的不确定性，年龄估计的典型1 σ随机误差约为+-7%，这几乎与两颗恒星的质量无关。然而，这样的误差很大程度上取决于演化阶段，并且在ZAMS附近的恒星中变得更大和不对称，范围从+90%到-25%。包括弱对流和强对流核过冲引起的系统偏差约为观测不确定性误差的50%和120%。氦-金属富集比的± 1变化约占随机误差的± 150%。忽略微观扩散的偏差约占随机误差的60%。我们还介绍了一个统计测试的预期差异恢复年龄的两个同时代的恒星在一个双星系统。我们发现，在目前的观测不确定性的随机波动，可以导致真正的同时代的二进制组件似乎是非同时代的年龄差异高达60%。
2015-05-24 astro-ph.SR
The variation of tidal dissipation in the convective envelope of low-mass stars along their evolution
自1995年以来，已经发现了超过1500颗系外行星围绕着各种各样的恒星（从M型到A型）。恒星对流包层中的潮汐耗散是塑造短周期系统轨道结构的关键因素。我们的目标是了解和评估如何潮汐耗散在对流信封的低质量恒星（从M到F型）取决于它们的质量，演化阶段和旋转。使用一个简化的两层假设，我们分析计算的频率平均潮汐耗散在其对流包络。这种耗散是由于潮汐非波浪状/平衡流和惯性波的动能由于湍流对流施加的粘性摩擦而转化为热。利用恒星模型的网格，我们可以研究前主序星和主序星的质量跨度从$0.4$到$1.4M_{\odot}$的耗散作为恒星质量和年龄的函数的变化。观测结果表明，恒星的潮汐耗散随恒星质量、年龄和自转而变化，变化幅度达几个数量级。在它们的主序前期间，所有低质量恒星在对流包层中对于固定的角速度具有增加的频率平均潮汐耗散，直到它们达到临界长宽比和质量比。接下来，耗散在主序星上演化到一个渐近值，该值对于$0.6M_{\odot}$ K型恒星是最大的，并且随着恒星质量的增加而减小几个数量级。最后，低质量恒星的自转演化加强了前主序星-行星系统和多恒星系统中潮汐耗散的重要性。
2015-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Calibrating convective-core overshooting with eclipsing binary systems. The case of low-mass main-sequence stars
本文采用稳健的统计方法，对双线食双星系统观测数据的不确定性对超调效率参数$β$标定的影响进行了量化。我们还量化的偏见，这是由于缺乏对初始氦含量的约束和超绝热对流和微观扩散的效率。我们采用了修改后的基于网格的SCEPtER管道作为观测约束的有效温度，[Fe/H]，质量和半径的两颗恒星。在合成数据的轻度过冲$β= 0.2$的参考场景中，我们发现估计的$β$存在较大的统计不确定性和偏差。对于MS演变的前80%，$β$存在偏倚，并且在整个探索范围[0.0; 0.4]内几乎不受约束。在MS的最后5%中，偏差消失，并且$1 σ$误差约为0.05。对于用$β= 0.0$计算的合成数据，估计的$β$在MS演变的前80%中有约0.12的偏差，之后有0.05的偏差。假设氦-金属富集比$ΔY/ΔZ$的不确定性为$\pm 1$，我们发现在MS演化的末端部分，估计的$β$值的误差范围为-0.05至+0.10，而$β$在早期演化阶段的整个探索范围内基本上不受约束。混合长度参数中$\pm 0.24$在太阳校准值附近的均匀变化导致MS的最后5%的不确定度为-0.09至+0.15。在恒星演化计算中完全忽略扩散，在MS的最后5%中产生$\pm 0.08$的$1 σ$不确定性，而$β$在MS的前80%中几乎不受约束。
2016-01-07 astro-ph.SR
Supplying angular momentum to the jittering jets explosion mechanism using inner convection layers
我们进行一维恒星演化模拟的质量范围$13-20 M_{\odot}$晚核心崩溃的时间，发现一个内部强对流区与大的特定角动量波动出现在崩溃期间的铁核心的边缘。在坍缩过程中，这一区域的压缩增加了那里的光度和对流速度，使得特定的角动量波动在j_{conv} ~ 5 × 10 ^15 cm ^2/sec的量级。如果我们考虑到三维模拟显示的对流速度比混合长度理论给出的速度大三到四倍，并且在半径约100 km的失速激波的激波后区域中的螺旋形静止吸积激波不稳定性放大了扰动，我们的结论是，在核心崩溃期间发展的波动很可能导致随机（间歇性的）围绕新生中子星的吸积盘。在得出这一结论时，我们还提出了两个基本假设，我们讨论的不确定性。这种间歇性的圆盘可以发射出喷射流，在抖动的喷射流爆炸机制的框架内爆炸恒星。
2021-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Benchmarking MESA isochrones against the Hyades single star sequence
基于盖亚EDR 3，我们重新审视并更新了毕宿疏散星团中真正的单星样本。EDR 3的视差和测光的观测不确定性很小，导致了一个严格定义的恒星序列，这是理想的测试和校准的理论恒星演化轨迹和等时线。我们基准太阳尺度的MESA演化模型对单星序列。我们发现，[Fe/H] = +0.25的非旋转MESA模型提供了一个很好的适合的恒星质量大于0.85，和非常低的质量恒星低于0.25 M $_\odot$。对于质量在0.25和0.85 M之间的恒星$_\odot$，模型系统地预测了观测到的恒星光度。对于质量大于0.35 M $_\odot$的部分对流恒星，模型的一个潜在限制是混合长度理论参数$α_{\rm ML}$调整到与太阳模型相匹配的（超绝热）对流的处方。低于0.35 M $_\odot$，恒星序列中散射的增加可能是对流接吻不稳定性的表现，这是由对流核心到包层边界的不稳定性引起的$^3$ He核能生产率的变化所驱动的。对于类似Hyades的恒星星族，将太阳尺度模型应用于太阳下质量恒星可能会导致年龄的显著低估，或者金属丰度的高估。我们建议，未来的太阳尺度的恒星演化模型的网格可以补充的质量范围为0.25至0.85 M $_\odot$的Hyades规模的模型。
2022-08-09 astro-ph.SR
Coriolis darkening in late-type stars II. Effect of self-sustained magnetic fields in stratified convective envelope
本研究通过MHD模拟研究晚型恒星对流包层中磁场对表面亮度分布的影响，发现磁场可改变极赤道亮度对比，并抑制较差自转。
2024-03-13 astro-ph.SR
Convective-core overshooting and the final fate of massive stars
本研究利用Mesa代码模拟大质量恒星演化，探究对流核过冲对前超新星结构及爆炸的影响，发现过冲量影响致密性峰值位置和黑洞形成光度范围，有助于解释红超巨星缺失问题。
2023-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial differential rotation leading to dipole collapse in pre-main-sequence stars
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)（加泰罗尼亚理工大学）；Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris cité, CY Cergy Paris Université, CNRS（巴黎天文台、巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学、塞吉-蓬图瓦兹大学、法国国家科学研究中心）；Institut d’Astrophysique Spatiale, Université Paris-Saclay（空间天体物理研究所、巴黎萨克雷大学）
本研究探讨了预主序星中径向差分自转对磁场的影响，发现其可导致双极磁场坍缩，进而影响恒星磁性特性。
2026-01-09 astro-ph.SR
The SPAr burning: proton captures powering carbon-oxygen shell mergers in massive stars
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Laboratori Nazionali del Sud（意大利国家核物理研究所南方实验室）；Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, HUN-REN（孔科利天文台，匈牙利研究与创新网络地球与天文学研究中心）；CSFK HUN-REN, MTA Centre of Excellence（匈牙利科学院卓越中心（CSFK））；Istituto Nazionale di Astrofisica – Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；University of Bayreuth（拜罗伊特大学）
本研究针对大质量恒星碳-氧壳层合并过程，发现SPAr质子俘获反应主导该过程产能，总产能约为同条件碳氧聚变的400倍，指出恒星演化模拟需纳入该反应以避免结果失准。
2025-11-06 astro-ph.SR
Analysis of strange-mode instability with time-dependent convection in hot massive stars
本文首次对含时对流的大质量热恒星奇异模进行了非绝热分析。虽然对流光度在热的大质量恒星的信封是不占主导地位的恒星在经典的造父变星不稳定带的红边附近的赫兹-罗素（H-R）图，我们已经发现，奇异模不稳定性可以通过对流的处理。然而，在Humphreys-Davidson（H-D）极限附近和之上的不稳定性的存在与处理无关。这意味着奇异模不稳定性可能是导致在H-D极限以上没有观测到恒星的原因，而不管对流理论的不确定性。
2013-11-12 astro-ph.SR
Impact of Nuclear Reaction Uncertainties on AGB Nucleosynthesis Models
具有低初始质量（1 - 3 Msun）的渐近巨星分支（AGB）星负责通过主慢中子俘获过程（主慢中子俘获过程）产生中子俘获元素。主要的中子源是13 C（α，n）16 O，它在脉冲间隔期间以大约8 keV的辐射燃烧，产生相当低的中子密度（10^7 n/cm^3）。第二个中子源22 Ne（α，n）25 Mg在对流热脉冲期间当能量达到约23 keV时被部分激活，产生小的中子照射，但中子密度达到峰值（Nn（峰值）> 10^11 n/cm^3）。在接近太阳的金属丰度下，它不会显著改变最终的s过程丰度，但主要影响对中子密度敏感的s路径分支附近的同位素比值。我们研究目前的不确定性的影响，在AGB星的两个中子源的操作，以及与22 Ne（α，γ）26 Mg反应的竞争。使用一套更新的核合成模型，对主要的s过程成分AGB进行了分析（在半太阳金属丰度下，通过M（AGB; ini）= 1.5和3 Msun之间的平均值重现，见Arlandini等人，1999年）。主要影响出现在分支点附近。特别是，13 C（α，n）16 O主要影响86 Kr和87 Rb，由于在85 Kr处的分支，而对于重同位素，通过减少或增加我们的采用率2 - 3倍，显示出小的变化。通过改变我们的22 Ne（α，n）25 Mg率在一个因子2内，一个合理的复制太阳的s-唯一的同位素仍然获得。我们提供了这些变化对s路径的主要影响的一般概述。Bist…
2012-11-21 astro-ph.SR
The intermediate neutron capture process II.Nuclear uncertainties
碳增强贫金属（CEMP）r/s星显示出核合成中所谓的中间中子俘获过程（i-过程）的表面丰度分布特征。我们以前表明，在低质量低金属量恒星的对流氦燃烧区的质子摄入可以解释CEMP r/s恒星中观察到的表面丰度分布相对较好。这样的i-过程需要涉及数百个原子核的详细反应网络计算，对于这些原子核，反应速率还没有通过实验确定。我们调查的核物理的不确定性影响的i-过程中的AGB阶段的低金属低质量恒星的辐射中子俘获截面，以及13 C（a，n）16 O反应速率的理论不确定性，传播和估计其对表面丰度分布的影响。据发现，考虑系统的不确定性的各种核成分影响的辐射中子捕获率，表面元素丰度通常预测在+/-0.4 dex。Ba-La-Ce-Pr的光谱相关重s元素的56 < Z < 59区域以及r主导的Eu元素相对不受核不确定性的影响。相比之下，包含直接捕获贡献影响富中子A~45、100、160和200区域的速率，以及Z~45和65-70元素的i过程产生。光子强度函数中的不确定性也通常影响过量因子0.2-0.4 dex。核能级密度往往主要在Z=74-79区域影响丰度预测。与中子产生反应13 C（a，n）16 O和未知β衰变率相关的不确定性被发现对总体表面富集的影响很小
2021-09-01 astro-ph.SR nucl-th
Magnetic energy cascade in spherical geometry: I. The stellar convective dynamo case
我们提出了一种方法来表征模拟恒星对流发电机的尺度之间的磁能的光谱转移。基于Clebsch-Gordan系数的球谐函数的解析耦合关系，计算了完整的三阶传递函数。该方法被应用到平均场$αΩ$发电机模型作为基准测试。从物理观点来看，发电机场分解成主发电机族和次发电机族在$αΩ$情况下证明是非常有指导意义的。同样的方法，然后应用到一个完全湍流发电机在太阳能对流区，建模与三维MHD ASH代码。的磁能谱的初始增长被证明是非本地的。它主要再现中尺度对流的动能谱。在饱和阶段，两种直接的磁能级联被观察到的区域包括在模拟中涉及的最小尺度。第一个级联是通过大尺度差动旋转对磁场的剪切而获得的，该差动旋转有效地级联了磁能。第二个是一个广义的级联，涉及到一系列的本地磁和速度尺度。非本地转移似乎很重要，因此净转移不能被简化为一小部分模式的动态。详细讨论了大尺度轴对称偶极子和四极子的饱和问题。特别是，偶极饱和的非本地相互作用，涉及最具活力的规模的磁能谱，这指出了重要性的磁普朗特数的大型发电机。
2013-01-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Importance of Urca-process Cooling in Accreting ONe White Dwarfs
我们研究吸积氧氖（ONe）白矮星（WD）的演化，特别强调碳燃烧产物$\mathrm{^{23}Na}$和$\mathrm{^{25}Mg}$的存在的影响。这些同位素通过$\mathrm{^{25}Mg}$ - $\mathrm{^{25}Na}$、$\mathrm{^{23}Na}$ - $\mathrm{^{23}Ne}$和$\mathrm{^{25}Na}$ - $\mathrm{^{25}Ne}$ Urca对导致WD的显著冷却。我们推导出一个解析公式的峰值Urca过程的冷却速率，并使用它来获得一个简单的表达式的温度的Urca过程冷却WD。我们的估计同样适用于吸积碳氧WD。我们使用恒星天体物理学实验模块（MESA）的恒星演化代码来演化一套模型，证实了这些分析结果，并表明Urca过程冷却大大修改了吸积ONe WD的热演化。最重要的是，我们表明，MESA模型与较低的温度在发病时的$\mathrm{^{24}Mg}$和$\mathrm{^{24}Na}$电子捕获发展对流不稳定的地区，即使使用勒杜标准。我们讨论的困难，我们遇到的模拟这些对流区域，并概述了这种对流对随后的WD演变的潜在影响。对于我们不允许对流的模型，我们发现氧气在密度为$\log(ρ_{\rm c}/\rm g\,cm^{-3}) \approx 9.95$的情况下点燃，这与没有厄卡号冷却的情况非常相似。尽管如此，列入乌…
2017-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
