大质量偏心双星的拱点运动提供了有关恒星内部结构的宝贵信息。这对于由两颗几乎相同的恒星组成的孪生双星来说尤其如此。我们利用潮汐引起的拱点运动的孪生二进制HD 152248推断构成这个系统的O7.5 III-II型恒星的内部结构的约束。我们建立恒星演化模型的代码克莱斯假设不同的处方内发生的内部混合的恒星。我们确定的模型,最好地再现观测确定的HD 152248的组件,以及他们的$k_2$,拱点运动速率的今天的属性系统。我们分析了一些约束不佳的输入参数,包括超调,湍流扩散和金属丰度的影响。我们进一步建立“单”和“二进制”GENEC模型,占恒星旋转调查的影响,二进制和旋转。我们讨论了一些影响,可能会导致我们的解释拱线运动的内部结构常数。再现观测到的$k_2$值和拱点运动速率与其他恒星参数同时需要大量的内部混合或增强的质量损失。结果表明,单星演化模型足以描述这个双星系统内部的物理。定性地说,再现观测所需的高湍流扩散可以部分归因于恒星旋转。拱线运动中的高阶项可以忽略不计。只有非常严重的旋转轴不对准才能显著影响拱点运动的速率,但在这样的双星系统中,如此高的不对准是极不可能的。我们推断的年龄估计$5.15\pm0.13$ MYR的二进制和初始质量的$32.8\pm0.6$ M $_\odot$的两颗恒星。
英文摘要:
Apsidal motion in massive eccentric binaries offers precious information about the internal structure of the stars. This is especially true for twin binaries consisting of two nearly identical stars. We make use of the tidally induced apsidal motion in the twin binary HD152248 to infer constraints on the internal structure of the O7.5 III-II stars composing this system. We build stellar evolution models with the code Clés assuming different prescriptions for the internal mixing occurring inside the stars. We identify the models that best reproduce the observationally determined present-day properties of the components of HD152248, as well as their $k_2$, and the apsidal motion rate of the system. We analyse the impact of some poorly constrained input parameters, including overshooting, turbulent diffusion, and metallicity. We further build 'single' and 'binary' GENEC models that account for stellar rotation to investigate the impacts of binarity and rotation. We discuss some effects that could bias our interpretation of the apsidal motion in terms of the internal structure constant. Reproducing the observed $k_2$ value and rate of apsidal motion simultaneously with the other stellar parameters requires a significant amount of internal mixing or enhanced mass-loss. The results suggest that a single-star evolution model is sufficient to describe the physics inside this binary system. Qualitatively, the high turbulent diffusion required to reproduce the observations could be partly attributed to stellar rotation. Higher-order terms in the apsidal motion are negligible. Only a very severe misalignment of the rotation axes could significantly impact the rate of apsidal motion, but such a high misalignment is highly unlikely in such a binary system. We infer an age estimate of $5.15\pm0.13$ Myr for the binary and initial masses of $32.8\pm0.6$ M$_\odot$ for both stars.
New insight into the massive eccentric binary HD 165052: self-consistent orbital solution, apsidal motion, and fundamental parameters
HD 165052是一个短周期的大质量偏心双星系统,它的拱心运动是一种周期短的运动。由于拱点运动的速率与双星组成部分的内部结构常数直接相关,因此对拱点运动的研究有助于深入了解恒星的内部结构。我们使用中等和高分辨率的光谱观测HD 165052提供的基本属性的二元系统和其组件的演化状态的限制。我们应用光谱解缠代码来重建各个恒星的无伪影光谱,并推导出观测时的径向速度(RV)。我们进行了第一次分析的非LTE模式大气代码CMFGEN的解纠缠光谱,以确定恒星的属性。我们推导出所有现有RV数据的第一个自洽轨道解,包括文献中报道的那些,占拱点运动。我们第一次建立了专门的恒星演化轨道,要求理论上的有效温度和光度与我们的光谱分析相匹配。双星系统HD 165052的拱点运动速率为(11.30+0.64-0.49)$°$ yr $^{-1}$。将演化质量与最小动力学质量进行比较,以约束轨道倾角。导出了演化质量Mev,P=24.8 $\pm$ 1.0 M $_\odot$和Mev,S=20.9 $\pm$ 1.0 M $_\odot$,半径Rev,P=7.0+0.5- 0.4 R $_\odot$和Rev,S=6.2+0.4- 0.3 R $_\odot$,倾角约束为22.1 $°\le i\le 23.3°$。假设双星的年龄为2.0+/-0.5百万年,理论上的拱点运动速率与观测结果一致。与理论拱点运动速率…
The Beauty of k2: Probing Stellar Interiors Using Apsidal Motion. I. The Benchmark Massive Binary HD 152248
University of Geneva(日内瓦大学);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文学中心,天文计算研究所);Keele University(基尔大学);Kavli IPMU (WPI), The University of Tokyo(东京大学 Kavli 宇宙粒子与宇宙学前沿研究中心(WPI))
Theoretical tidal evolution constants for stellar models from the pre-main sequence to the white dwarf stage Apsidal motion constants, moment of inertia, and gravitational potential energy
Constraining the efficiency of angular momentum transport with asteroseismology of red giants: the effect of stellar mass
背景:由于对星震的观测,现在可以获得红巨星内部旋转的限制。与旋转恒星模型的初步比较表明,一个未确定的额外的过程,除了纯粹的流体动力学过程的角动量的内部传输是必需的。目的:我们研究红巨星的星震测量如何帮助我们描述额外的传输机制。研究方法:我们首先确定的低质量红巨星KIC 7341231通过计算旋转模型,包括一个额外的粘度对应于这个过程中的缺失的传输机制的效率。然后,我们讨论了这种角动量的传输效率的质量,金属丰度和演化阶段的变化。结果如下:在低质量红巨星KIC 7341231的情况下,我们发现对应于附加机制的粘度被限制在1 x 10^3 - 1.3 x 10^4 cm ^2/s的范围内。这种约束的效率未知的额外的运输机制在主序后独立于任何具体的假设,在主序前和主序(特别是,制动的表面磁化风和效率的内部运输的角动量之前的主序阶段)的旋转效应的建模。当我们假设在恒星的整个演化过程中,附加的输运机制都在起作用,同时太阳校准的磁化风对表面的制动也在起作用时,nu_add的范围就缩小到1 ~ 4 x 10^3 cm ^2/s。除了对恒星的演化阶段敏感之外,我们还表明,角动量内部传输的未知过程的效率随着恒星质量的增加而增加。
Asteroseismology of evolved stars to constrain the internal transport of angular momentum. IV. Internal rotation of Kepler 56 from an MCMC analysis of the rotational splittings
Impact of near-degeneracy effects on linear rotational inversions for red-giant stars
Institute for Astronomy, University of Hawai’i(夏威夷大学天文研究所);Department of Astronomy, Yale University(耶鲁大学天文学系);Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Center for Astronomy (ZAH/LSW), Heidelberg University(海德堡大学天文学中心)
Constraining Dark Matter Density Profiles in UFDs with Wide Binaries: Forecast for the Chinese Space Station Survey Telescope
School of Science, Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学理学院);National Astronomical Data Center Zhejiang Branch(国家天文台浙江分中心);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所)
Constraining the original composition of the gas forming first-generation stars in globular clusters
通过使用被称为染色体图(ChM)的伪双色图,沿着球状星团(GC)的红巨星分支(RGB)解开不同的恒星星族是可能的。最有趣的发现之一是,所谓的第一代(1G)恒星,其特征是与其出生云相同的化学成分,在ChM中表现出扩展的序列。未解析的双星和氦或金属丰度的内部变化被认为可以解释这一现象。在这里,我们推导出高精度的哈勃空间望远镜测光的GC NGC 6362和NGC 6838,并建立他们的ChM。我们发现,1G的RGB和主序(MS)星表现出更广泛的ChM序列比第二代(2G)。即使在未演化的1G MS恒星中也有这种特征的证据,表明化学不均匀性在原始气体中留下了印记。我们引入了一个伪二等图来区分氦和金属丰度,并证明了恒星到恒星的金属丰度变化是扩展的1G序列的原因。相反,二进制文件提供了一个小的贡献的现象。我们估计55个GC中1G星的金属丰度变化范围从小于[Fe/H]~0.05到~0.30,与星团质量有一定的相关性。我们利用这些发现来约束多个种群的形成情景,表明它们在质量上与多代的发生是一致的。相比之下,2G恒星比1G恒星具有更均匀的铁含量,这一事实挑战了基于大质量1G恒星中处理的物质吸积到现有原恒星上的情况。