Using stellar rotation to identify tidally stripped members of the Praesepe open cluster
当一个疏散星团围绕银河系运行时,引力场会使它变形,使恒星从核心剥离,形成潮汐尾。最近的工作已经确定了潮汐尾的Praesepe集群,我们探索旋转周期作为一种方式来确认这些候选成员。在疏散星团中,由于磁制动,自转周期分布随时间演化。由于潮汐剥离星最初是在星团内形成的,它们应该遵循与星团核心相同的周期分布。我们分析了96个候选成员观察美国宇航局的过境系外行星调查卫星(TESS)任务。我们测量了32颗恒星的可靠旋转周期,而64条光变曲线是噪声主导的。这32个新发现的旋转子与核心的周期分布以及Praesepe的过去成员一致。因此,我们认为,对于附近的疏散星团,恒星自转提供了一个快速和廉价的方法来确认过去的成员分散到潮汐尾。
2022-06-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Rotation in the First Six Million Years: Rotational Velocities and Radii Estimates of T Tauri Stars in IC 5070 and IC 348
Indiana University(印第安纳大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究IC 5070和IC 348中TT大星的自转速度和半径,探讨盘交互对自转的影响及双星性与自转的关系。
2026-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
A systematic study of effects of stellar rotation, age spread and binaries on color-magnitude diagrams with extended main-sequence turn-offs
恒星自转、年龄扩散和双星被认为是某些星团特殊色星等图(CMD)的三个最可能的原因,这些星团表现出扩展的主序星关闭(eMSTO)。这还远没有得到一个明确的答案。本文系统地研究了上述三种原因对星团CMD的影响。通过先进的恒星星族合成技术,使用了快速恒星演化代码和最近发表的单星旋转效应数据库。因此,我们发现一个一致的结果旋转最近的作品,这表明,旋转能够解释,至少部分地,eMSTO的集群,如果集群不是太老($<$ 2.0\,Gyr)。此外,200到500兆年的年龄分布再现了所有小于2.5兆年的星系团的延长关闭,特别是那些小于2.2兆年的星系团。年龄扩散也导致年龄小于0.5 μ gyr的簇的扩展红色团块(eRC)。聚类越年轻,eRC结构越清晰。此外,研究表明,双星(包括交互双星)对老星系团的MSTO传播有轻微影响,但对小于0.5\,Gyr的星系团的eMSTO传播有贡献。我们的结果提出了一种可能的方法来解开恒星旋转和年龄传播的作用,即,在小于0.5 μ gyr的簇中检查具有eMSTO和eRC的CMD的存在。
2016-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Effects of Rotation on Stellar p-Mode Frequencies
讨论了恒星自转对压力模绝热振荡频率的影响。方法来评估他们简要地暴露和他们的一些主要结果。
2011-02-09 astro-ph.SR
Exploring the stellar rotation of early-type stars in the LAMOST Medium-Resolution Survey. II. Statistics
角动量是控制恒星形成和演化的关键属性。然而,驱动早型主序星自转速率分布的物理机制至今仍知之甚少。利用我们的星表中的40,034颗具有均匀$v\sin i$参数的早型恒星,我们回顾了它们的恒星自转速率的统计特性。我们讨论了可能的污染物的重要性,包括双星和化学奇特的恒星。经过投影效应的校正和误差分布的修正,我们得到了我们样本的赤道自转速度的分布,这表明了对恒星质量的明显依赖。质量小于$2.5\ {M_\odot}$的恒星呈现单峰分布,峰值速度比随着恒星质量的增加而增加。双峰旋转分布,由两个分支的缓慢和快速旋转的恒星,出现更大质量的恒星($M>2.5\ {M_\odot}$)。对于质量大于$3.0\ {M_\odot}$的恒星,分叉分支之间的间隙变得突出。我们首次发现贫金属([M/H] $< -0.2$ dex)星只表现出一个慢旋子分支,而富金属([M/H] $> 0.2$ dex)星则清晰地表现出两个慢旋子分支.这种差异可能归因于意外的高自旋下降速率和/或部分地归因于贫金属子样品中的强磁场。
2021-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The lithium-rotation connection in the newly discovered young stellar stream Psc-Eri (Meingast 1)
上下文作为一种脆性元素,锂是恒星内部物理过程的敏感探针。目标。我们的目标是研究新发现的1.25亿年前的Psc-Eri恒星流中低质量成员的锂丰度与自转速率之间的关系。方法.我们获得了高分辨率的光谱和测量的40名成员的Psc-Eri流,其旋转周期已由arXiv:1905.10588的607.8 nm的LiI线的等效宽度。结果我们发现,一个紧密的相关性之间存在的锂含量和旋转速率晚G早期K型恒星的Psc-Eri流。快速旋转体系统地富含Li,而慢速旋转体是Li耗尽的。这一趋势与先前报道的类似年龄的昴星团相似。结论.因此,锂旋转的关联似乎在零龄主序星或接近零龄主序星的有限有效温度范围内是普遍的,并且不依赖于环境条件。
2020-02-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar rotation and the extended main sequence turnoff in the open cluster NGC 5822
中等年龄星团(1-3 Gyr)扩展主序星转折(eMSTO)的起源是当前星团研究中最有趣的问题之一。不像在某些球状星团中发现的分裂主序。这是由年龄和/或化学丰度的双峰种群引起的,eMSTO被认为是由于恒星旋转。我们提出了一个光谱调查的MSTO恒星附近,中等年龄(\unit [0.9]{Gyr}),低质量($\sim 1.7\times10^3 M_\odot$)银河系疏散星团,NGC 5822。我们推导出一个干净的样本的成员星的基础上\textit{Gaia}自行和弛豫和确认的eMSTO的存在。使用中等分辨率($R\sim 4000$)南部非洲大望远镜光谱,我们推导出24颗成员星的自转速度(代表eMSTO区域周围20%的完整性)并发现eMSTO区域的主序星轨迹与投影旋转速度有明显的相关性,即快转星位于eMSTO的红色一侧,慢转星位于在蓝色的一面。通过与合成星团模型的比较,我们发现NGC 5822的恒星自转速度和eMSTO可以很好地再现,我们认为恒星自转是导致NGC 5822 eMSTO的主要原因。
2019-04-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unraveling eMSTO in NGC 2355: Stellar Rotation and Binaries
Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(新疆天文台,中国科学院)
本研究依托Gaia DR3及Gaia-ESO巡天数据研究疏散星团NGC 2355的eMSTO成因,发现恒星自转相关特征支持星盘相互作用而非双星潮汐锁定是自转弥散的主因。
2025-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling Rotation in the Old, Cold Domain: Implications on Gyrochronology and the Stellar Magnetic Wind
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Center for Cosmology and Astroparticle Physics (CCAPP)(宇宙学与高能粒子物理中心)
本研究通过正向建模探索古老场星的恒星减速,发现其偏离标准模型,提出质量相关项可解释该偏离,确定了可分离风驱动减速的质量相关年龄范围,倡导用正向建模开展恒星年代学研究。
2026-09-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotation in Stellar Evolution: Probing the Influence on Population Synthesis in High-Redshift Galaxies
本研究使用PARSEC V2.0旋转模型结合JWST,探讨了恒星旋转对高红移星系星族合成的影响,发现快速旋转会增强UV通量并导致更高的UV斜率和尘埃消光,对理解高红移宇宙的尘埃消光与质量组装历史具有重要意义。
2024-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating variation of latitudinal stellar spot rotation and its relation to the real stellar surface rotation
本文基于发电机模型研究了恒星黑子自转随纬度的变化。从发电机计算的表面的磁压力的地图处理类似于使用多普勒成像技术获得的温度图。发电机模型的一系列快照互相关,以获得在每个纬度和时间点的磁场模式的移动。从发电机计算的快照获得的表面差分旋转模式显示在所有研究的情况下,在活动周期的变化。在仅使用大尺度发电机场的模型中,所测量的旋转模式仅在时间上与输入旋转定律相似。这是由于光斑的运动主要由大尺度发电机场的几何性质决定。在附加小尺度磁场的模型中,由模型测得的表面差异转动很好地遵循输入转动规律。结果表明,由大尺度发电机场引起的星斑不一定能跟踪恒星的差自转,而由小尺度发电机场引起的星斑则能很好地跟踪表面流场。在活跃恒星中观察到的大斑点是否可能是由小尺度场引起的,这是值得怀疑的。因此,目前尚不清楚是否可以通过测量大的恒星黑子来恢复真正的恒星表面旋转,这是目前唯一可以观察到的。
2011-06-07 astro-ph.SR
Probing the Rosette Nebula Stellar Bubble with Faraday Rotation
本文报道了23个背景射电源的法拉第旋转测量结果,这些射电源的视线穿过或靠近玫瑰星云。玫瑰星云是研究与年轻星团有关的超级气泡的绝佳候选者。我们用Karl G. Jansky甚大阵列(JVLA),频率为4.4GHz、4.9GHz和7.7GHz。由于银河系的存在,我们能够在这部分天空中建立一个+147 rad m^-2的背景旋转测量值。视线穿过该星云的光源具有50-750 rad/m^-2的额外旋转量,我们将其归因于玫瑰星云的等离子体壳层。我们考虑两个简单的等离子体壳模型,以及它们如何再现旋转测量的大小和符号,以及它对星云中心距离的依赖性。这两个模型代表了玫瑰星云星团与周围星际介质相互作用的不同模式。两者都可以再现旋转测量增强的幅度和空间范围,给出合理的自由参数。我们认为,基于恒星气泡的模型更接近地再现了观测到的旋转测量与星云中心距离的依赖关系。
2013-01-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Faraday Rotation Distributions from Stellar Magnetism in Wind-Blown Bubbles
法拉第旋转是探测磁场的重要工具。在这里,该技术被认为是与风吹气泡。在具有方位角或分裂单极恒星磁场几何形状的球形风的背景下,我们推导出穿过投影气泡的线偏振辐射的位置角(PA)旋转分布图。我们发现,分裂的磁场的地图的形态是不同的环形场拓扑结构所产生的,但是,环形的情况下是最有可能被检测到的,因为它的磁场强度与距离恒星下降较慢。我们还考虑了一个重要的情况下,一个气泡的球形子体积,是无场粗略近似的“扫”风之间的相互作用的快速风(或可能是超新星喷出物壳)超过一个较慢的磁化风从先前的状态恒星演化。与方位场,由此产生的PA地图显示两个弧形的功能,相反的旋转措施,类似于观测的超新星遗迹G296.5+10.0。我们说明了如何PA地图可以用来解开法拉第旋转的贡献与气泡的星际介质。虽然我们的模型涉及简化的假设,他们的考虑导致了一些一般的强大的结论,用于无线电测绘数据集的分析。
2013-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
First observational evidence of a relation between globular clusters' internal rotation and stellar masses
本文利用Gaia DR3数据,首次在球状星团47 Tuc和M 5中观测到了内部自转速度随恒星质量增大而增强的自转-质量关系,但在动力学最年轻的ω Cen中未检测到该趋势。
2023-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Effects of Stellar Rotation. I. Impact on the Ionizing Spectra and Integrated Properties of Stellar Populations
我们提出了一个样本的合成大规模的恒星星族使用Starburst99进化合成代码和新的恒星演化轨迹,包括一套采用了详细的治疗旋转。使用Starburst99代码的输出,我们比较了人口的综合属性,包括电离辐射场,辐射热光度,和颜色。通过这些比较,我们能够探测旋转对恒星星族性质的具体影响。我们发现,人口的旋转恒星产生更硬的电离辐射场和更高的辐射光度,主要是由于旋转混合的影响的大质量恒星的寿命,光度,有效温度和质量损失率的变化。我们认为,旋转可以对恒星种群的深刻影响的影响,并讨论了完善恒星演化模型的重要性,在未来的工作中的河外,特别是高红移,恒星星族的研究。
2012-03-22 astro-ph.SR
Dependence of stellar differential rotation on effective temperature and rotation: an analysis from starspot transit mapping
本文首次利用星斑凌日测绘分析13颗缓慢自转恒星的较差自转,发现旋转剪切与平均自转周期呈显著负相关(-0.77),而与有效温度仅弱相关,为恒星演化和磁发电机研究提供新见解。
2023-09-19 astro-ph.SR
Towards a unified model of stellar rotation II: Model-dependent characteristics of stellar populations
自转对恒星的演化有许多重要的影响。除了离心力引起的结构变化外,旋转引起的湍流混合和湍流环流也会极大地影响恒星的化学演化。这会导致表面温度和光度的变化,并改变其寿命。在观测上,自转会降低地表重力,导致质量损失增加,并导致各种化学同位素的地表丰度异常。用简单的恒星演化模型来复制这些物理效应是非常困难的,这导致了使用许多不同的公式来描述物理学。利用基于几种物理模型的恒星演化计算,我们讨论了所得到的模拟恒星星族的特征,这可以帮助区分模型。
2012-04-09 astro-ph.SR
On the bimodal distribution of stellar rotation in young open clusters
对年轻疏散星团的观测显示出恒星自转的双峰分布。这些星团中的类太阳恒星分为两个主要的快速和慢速旋转子种群。超过约5亿年的年龄,这两个人口收敛到一个单一的峰值分布的角速度。我认为,这种演变的恒星旋转在疏散星团的结果,从一个短暂的插曲,增强角动量损失的强恒星风早期演化的快速旋转太阳类恒星
2018-08-06 astro-ph.SR
Kepler light curves and stellar rotational periods
开普勒太空望远镜以前所未有的光度精度监测超过156,000颗恒星。我们感兴趣的恒星旋转周期,我们发现使用Lomb-Scargle周期图。这项工作的重点是2010年6月15日公布的306颗系外行星候选宿主星。我们目前的统计数据,其中有多少显示定期光度变化,提供初步的时期和估计的恒星活动。今后的工作将集中在斑点演化和差异旋转方面。
2010-12-10 astro-ph.SR
Optimized cutting off transit algorithm to study stellar rotation from PLATO mission light curves
在食双星或行星系统中,测量其中一个组成部分的恒星自转是一项具有挑战性的任务。困难主要是由于分析的复杂性,在同一光变曲线中,来自恒星旋转的信号与恒星或亚恒星伴星(如棕矮星或行星)的凌日信号混合。有许多方法可以校正光变曲线的长期趋势。然而,这种校正经常会消除恒星旋转的信号,这些信号来自穿过可见恒星盘的斑点和其他较弱的信号,如行星。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,即截断双星信号(鼓音)来识别双星凌日信号,并将其从恒星旋转行星信号中分离出来。我们提出了我们的技术与应用程序的EB从CoRoT,开普勒,开普勒K2和TESS任务。我们还应用我们的方法来模拟合成EB从PLATO任务。我们的方法显示出良好的协议,在确定恒星旋转周期的几个观察到的目标,从最后的空间任务,以及它自然是有用的,为未来的欧洲任务,如行星凌日和恒星振荡(PLATO)。
2020-05-15 astro-ph.SR
Six Methods for Distinguishing Rotation and Reversal in a Stellar Magnetic Field
恒星磁场的周期性变化可以用两种方法来解释:斜转子模型或太阳周期模型。虽然许多论文倾向于斜转子模型,但还没有足够的证据明确地排除太阳周期模型。本文提出了五个新的观测(连同一个旧的),可以进行区分磁场旋转和磁场反转。
2009-04-16 astro-ph.SR
Signature of non-isotropic distribution of stellar rotation inclination angles in the Praesepe cluster
本文利用光度自转周期、光谱自转速度和恒星半径的估算值,研究了疏散星团的113颗主序星的自转轴分布。三个不同的样本的恒星自转数据的斑点恒星从银河系领域和两个独立的样本的行星主机被用作控制样本,以支持分析的一致性。考虑到Praesepe样本的高完整性和控制样本的行为,我们发现该星团中的主序星F - K星对旋转轴对齐很敏感。使用圆锥模型,最可能的倾斜角为76+/-14度,半开度角为47+/-24度。倾斜角的非各向同性分布优于各向同性分布,除非在这项工作中使用的旋转速度被系统地高估。根据现有数据,我们没有发现这种情况的迹象。
2018-03-09 astro-ph.SR
Effects of rotation on stellar evolution and asteroseismology of red giants
首先通过讨论用壳细胞自转计算的恒星模型的性质,描述了自转对不同演化阶段低质量恒星性质的影响。然后介绍了目前可用于我们对这些动力学过程的理解的进展的观测限制,特别关注红巨星的星震测量。
2014-09-08 astro-ph.SR
Effects of Stellar Rotation in Parker's Hydrodynamic Stellar Wind Model: How Protostars and Strong Rotators Lose their Angular Momentum Fast
本文讨论了在Parker [9]的流体动力学星风模型中,恒星自转和由此产生的方位星风流的影响。特别令人感兴趣的是一个全新的流体动力学物理学的出现,通过一个新的临界点在恒星风流动,这取代了临界点在帕克的[9]流体动力学模型。恒星自转的影响导致新的临界点出现在日冕的较低位置,因此恒星风在日冕中经历了更强的加力燃烧室(如飞机喷气发动机)作用。对于强转子,新的临界点出现在一个固定的位置,对于一个给定的恒星,只确定的基本恒星参数,如质量M和角速度,尽管在恒星风环境的变化。恒星的自转导致了更强的密度下降,并在距离恒星很远的地方增强了星风的加速-这种效应甚至在靠近恒星的地方实现,对于强旋转体。恒星旋转导致与恒星风流动相关的有效拉伐尔喷嘴的物理喉部截面变得更窄,表明流动加速增强。因此,恒星的自转导致了稀薄和更快的恒星风流动,而质量通量没有变化,因此提供了一个有效的物理机制,为原恒星和强转子快速失去角动量。
2018-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Forward Modeling of the Kepler Stellar Rotation Period Distribution: Interpreting Periods from Mixed and Biased Stellar Populations
恒星表面的旋转携带着恒星参数的信息-特别是年龄-因此从开普勒时间序列中提取的大型旋转数据集代表了对恒星星族的强有力的探测。在这篇文章中,我们解决了解释这些数据集的挑战与前瞻性建模练习。我们结合恒星自转的理论模型,星系的恒星星族模型,以及观测偏差和混乱的处方来预测标准“香草”假设下开普勒场中的自转分布。我们得出两个主要结论:第一,标准的制动模型无法重现观测到的长期分布,第二,周期分布的解释是复杂的混合物的未演化和演化的恒星和观测的不确定性。通过假设旋转签名的振幅,从而检测到的Rossby数,我们表明,所观察到的周期分布包含一个明显的“Rossby边缘”在$\textrm{Ro}_{thresh} = 2.08$,以上的长周期,高Rossby数的恒星是不存在或未检测到的。这个$\textrm{Ro}_{thresh}$与van Saders等人(2016)观察到弱磁制动开始的Rossby数相当,并表明这种修改的制动在整个开普勒种群中运行,或者恒星在非常相似的Rossby数下经历斑点和活动的转变。我们将讨论必要的意见,以理清这些竞争的情况。(节略)
2018-03-13 astro-ph.SR
Meta-analysis of photometric and asteroseismic measurements of stellar rotation periods: the Lomb-Scargle periodogram, autocorrelation function, wavelet and rotational splitting analysis for 92 Kepler asteroseismic targets
我们进行光度(Lomb-Scargle周期图,自相关和小波)和asteroseismic分析的92开普勒类太阳主序星,以了解测量的恒星自转周期的可靠性。我们集中在70颗没有报告的恒星伴星,并根据Lomb-Scargle周期的季度至季度方差和星震周期的精度将它们分为四组。我们提出了详细的个人之间的比较光度和asteroseismic限制这些恒星。我们发现,我们的大多数目标表现出显着的季度到季度的光度周期的变化,这表明光度估计的周期应被视为一个简化的表征真实的恒星自转周期,特别是在纬向差异旋转的存在下。另一方面,有一小部分恒星的光度周期的季度间方差相对较小,其中大多数具有一致的asteroseisically和photometrically估计的旋转周期值。我们还确定了超过10颗恒星的光度和asterosephic周期显着不一致,这将是潜在的有趣的目标,进一步的个人调查。
2022-10-25 astro-ph.SR
Observational studies of stellar rotation
本课程回顾了从原恒星阶段到主序星末所观察到的非简并恒星的旋转特性。它包括对用于测量恒星自转的各种观测技术的介绍。简要讨论了从亚恒星到大质量恒星质量范围内的角动量演化模型
2013-07-10 astro-ph.SR
Stellar rotation periods from K2 Campaigns 0-18 -- Evidence for rotation period bimodality and simultaneous variability decrease
开普勒任务观测到的恒星自转周期测量显示,中间自转周期的恒星缺乏,伴随着光度变化的减少。这个所谓的缺乏区是否是开普勒视野中恒星的一个特点,或者反映了恒星磁活动的一般表现,仍然存在争议。我们的目标是测量数以万计的K2恒星的恒星自转周期和光度变化,位于沿黄道平面的不同领域,阐明恒星自转和光度变化之间的关系。我们使用Lomb-Scargle周期图,自相关和小波函数来确定一致的旋转周期。恒星亮度的变化是通过计算光变曲线的变化范围来评估的。我们进一步应用高斯混合模型来搜索旋转周期分布中的双峰性。结合所有K2活动的测量结果,我们检测到29,860颗恒星的旋转周期。对于低于6000 K的有效温度,变率范围在不同时期显示出局部最小值,与7.5亿年的等时线年龄一致。此外,K2旋转周期分布显示双峰性的证据,尽管缺乏区域与开普勒场相比不太明显。在双峰分布的倾角的周期表现出良好的协议与当地的变化最小的周期。我们的结论是,周期双峰存在于不同领域的天空,因此是一个普遍的表现,恒星磁活动。在缺乏区域的可变性降低被解释为暗点和亮光斑之间的抵消。我们的研究结果强烈主张,光斑的作用被低估到目前为止,这表明一个更复杂的依赖旋转周期的亮度变化。
2020-01-22 astro-ph.SR
Massive stellar models: rotational evolution, metallicity effects
Be星的现象与快速旋转有关,尽管这种快速旋转的原因尚未明确。综述了快速自转对恒星结构的基本影响:扁率、混合、各向异性风。一个单一的明星(运输机制和质量损失)的赤道速度的演变过程,以及它们的金属依赖。将理论结果与银河系和麦哲伦云中B星和Be星的观测结果进行了比较。
2010-10-19 astro-ph.SR
Investigating stellar surface rotation using observations of starspots
快速旋转增强了恒星中的发电机,因此也引入了比在较慢旋转体中看到的更强的磁活动。许多年轻的冷恒星仍然具有快速的原始自转速率,这是由形成它们的星际分子云引起的。在密近双星系统中,较老的恒星通常是快速旋转的。这些类型的恒星可以显示出强烈的磁活动和大的星点。在大的恒星黑子的情况下,可以观察到恒星亮度的变化,甚至是谱线轮廓的形状,人们可以得到恒星旋转的信息。有时甚至可以获得不同恒星纬度上的黑子自转信息,类似于使用磁特征作为示踪剂的太阳表面差异自转测量。在这里,我将回顾基于星点的恒星自转研究。我将讨论我们可以从地面测光中获得什么,以及如何通过不间断的高精度太空观测来改进。重点将放在如何恒星黑子,甚至恒星表面的差异旋转,可以使用高分辨率光谱研究。
2011-11-29 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
Towards a unified model of stellar rotation
快速自转对恒星演化的影响是深远的。我们现在开始收集足够的数据,以便在不同的物理模型之间进行现实的比较。对任何恒星自转理论的两个关键检验是:第一,它是否能与在含有快速自转恒星的星系团中观测到的氮和其他元素的富集相匹配;第二,它是否能再现观测到的赫兹-罗素图中主序星的加宽。在过去的二十年里,恒星自转模型的数量和复杂性一直在稳步增加,但由于缺乏数据,很难确定这些增加的模型是否真的更接近现实。恒星自转模型中最缺乏探索的特征之一是对流带内角动量输运的处理。如果我们把核心看作具有均匀的比角动量,那么对于给定的表面旋转,恒星中的角动量分布与我们假设恒星作为固体旋转时的角动量分布有很大的不同。均匀的比角动量还产生强烈的剪切,这可以驱动靠近对流区边界的化学元素的额外传输。不同模型的比较以及它们对可观测性质的再现与其他相同的输入物理的比较对于正确区分它们是至关重要的。我们比较详细的网格的恒星演化轨道的中间和高质量的恒星使用几种模型产生的旋转与我们新的恒星旋转代码。
2011-09-05 astro-ph.SR
Stellar multiplicity and stellar rotation: Insights from APOGEE
我们测量了阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)测量的光谱中的旋转增宽,以确定恒星多重性和旋转之间的关系。我们创建了一个2786颗巨星和24496颗矮星的样本,其中恒星参数和多个径向速度来自APOGEE管道,预计旋转速度\vsini由我们自己的管道确定,距离,质量和年龄由Sanders \& Das测量。我们使用的径向速度,\drvm的最大位移的统计分布,作为一个代理的密切的二进制分数探索之间的相互作用恒星演化,旋转和多重性。假设最小轨道周期是Roche瓣溢出和旋转同步的临界周期,我们计算了预期的\vsini \和\drvm \值的理论上限。这些预期与在我们的样本中观察到的最大\drvm \和\vsini \值之间的正相关性一致,作为\logg的函数。我们发现,在我们的样本中的快速旋转有一个高的发生率短周期($\log(P/\text{d})\lesssim 4$)的同伴。我们还发现,老的,快速旋转的主序星有更大的完整性校正密切的二进制分数比年轻的同行。此外,具有大\drvm的快速旋转恒星一致地显示出预测的陀螺年代学和测量的等时年龄之间的1-10 Gyr差异。这些结果指向通过潮汐相互作用的快速旋转和紧密双星之间的联系。我们的结论是,恒星自转是强烈相关的恒星多重性的领域,并应谨慎的应用程序中的gyrochronology关系到冷星。
2022-03-01 astro-ph.SR
Measuring stellar rotation periods with Kepler
我们测量的旋转周期为12151恒星在开普勒领域,基于恒星活动引起的光度变化。我们的分析在开普勒数据的八个季度中至少有六个季度返回稳定的旋转周期。这个大样本的恒星使我们能够研究的旋转周期作为一个功能的光谱类型。我们发现很好的协议与以前的研究和vsini测量F,G和K星。结合自转周期、B-V色和陀螺年代学关系,我们发现我们样本中的冷星主要年轻于~1Gyr。
2015-03-31 astro-ph.SR
Impact of rotation on stellar models
在简要回顾了恒星自转对恒星结构和演化的主要影响之后,讨论了四个问题:1)自转与磁场的联系; 2)自转对星团年龄测定的影响; 3)潮汐引起的行星轨道与恒星轨道之间的角动量交换;(4)自转对银河系早期化学演化的影响和贫碳金属星的起源。
2015-12-02 astro-ph.SR
A nonextensive approach to the stellar rotational evolution I. F and G type stars
Skumanich(1972)的开创性研究表明,根据$<v \sin i>$ $\propto$ $t^{-1/2}$,G型主序星的自转速度随着恒星年龄的增加而减小。这种关系与旋转恒星的角动量损失的简单理论是一致的,在旋转恒星中,电离风通过磁场与恒星耦合。本研究介绍了一种新的方法来研究恒星旋转制动在不饱和的F和G型恒星的年龄和质量有限,连接角动量损失的磁性星风与Tsallis非广延统计力学。因此,我们表明,旋转年龄的关系可以很好地再现使用非广泛的方法从Tsallis非广泛的模型。在这里,指数$q$,这是相关的程度的nonextensivity,可以关联到发电机过程和磁场的几何形状,提供有关的信息,恒星磁制动的水平为F-和G-型主序星。
2013-04-29 astro-ph.SR
Combined Effects of Binaries and Stellar Rotation on the Color-Magnitude Diagrams of Intermediate-Age Star Clusters
大麦云星云中约70%的中间年龄星团已被证实具有宽的主序星序、多个或延伸的转折点和双红巨星团块。这一观测结果似乎与认为这类星团是简单恒星星族的经典观点相悖。虽然许多模型已经被用来解释的结果,如长期的恒星形成历史,金属丰度传播,微分redenning,选择效应,观测不确定性,恒星旋转,和双的相互作用,特殊的颜色-星等图的原因仍然是不确定的。我们重新审视这个问题,通过结合恒星自转和双星效应。因此,它显示了“高尔夫俱乐部”的颜色-星等图,具有宽的或多个关闭,双红丛,蓝离散,红离散和扩展的主序列。由于双星和大质量旋转星都是常见的,我们的结果表明,大多数色星等图,包括延长关闭或多个关闭可以解释使用简单的恒星星族,包括双星和恒星旋转效应,或复合人口与两个组件。
2013-02-05 astro-ph.SR
Stellar Winds on the Main-Sequence II: the Evolution of Rotation and Winds
目的:研究低质量主序星自转和风性质的演化。我们的目标是使用旋转演化模型来约束恒星风的质量损失率,并预测它们的性质如何随主序星的时间演化。方法:利用观测到的年轻星团的自转分布,建立一个自转演化模型。拟合我们模型中的自由参数使我们能够预测风质量损失率如何取决于恒星质量,半径和旋转。我们将结果与本系列论文I中开发的风模型相结合,以预测风特性如何在主序列上演变。结果:我们估计风的质量损失率与恒星参数的标度为$\dot{M}_\star \propto R_\star^2 Ω_\star^{1.33} M_\star^{-3.36}$。我们估计,在年轻的时候,太阳风的质量损失率可能比现在的太阳风高一个数量级。这导致风在年轻时具有更高的密度;然而,这种变化的幅度在很大程度上取决于我们如何衡量风的温度。由于自转速率的分散,年轻恒星在给定的年龄表现出大范围的风特性。随着恒星年龄的增长,风的性质的这种扩散消失了。结论:我们对主序星风演化的认识存在很大的不确定性,这是由于我们对恒星风的认识不足,以及年轻时自转速率的巨大差异。鉴于行星大气对恒星风和辐射条件的敏感性,这些不确定性对我们理解行星环境的演变具有重要意义。
2015-05-19 astro-ph.SR
Intrinsic polarization of Wolf-Rayet stars due to the rotational modulation of the stellar wind
快速旋转的沃尔夫-拉叶星被认为是长时间伽马射线暴的祖先。然而,该模型的观察测试存在问题。沃尔夫-拉叶星的谱线起源于膨胀的星风,因此很难用光谱法确定它们的自转速度。由于恒星风的旋转调制,沃尔夫-拉叶星的内禀偏振可以提供一种间接的方法来确定这些恒星的旋转速度。然而,为此目的需要详细的风模型。我们确定的内在偏振的沃尔夫-拉叶星流体动力学风模型作为旋转速度的函数。利用2.5维流体动力学模拟计算了沃尔夫-拉叶星的旋转风结构。模拟帐户的恒星表面的变形,由于旋转,重力变暗,和非径向力。从导出的模型中,我们计算了恒星的内禀偏振。质量损失率的比例考虑到沃尔夫-拉叶星的实际风密度。流体动力学风模型预测的长轴风结构,这导致一个相对较低的偏振水平。即使是相对较大的自转速度也是观测限制所允许的。所得的风结构与以前得到的旋转光学薄风的风结构相似。导出的沃尔夫-拉叶星自转速度上限与长持续时间伽马射线暴模型并不矛盾
2021-11-12 astro-ph.SR
Disentangling the stellar inclination of transiting planetary systems: fully analytic approach to the Rossiter-McLaughlin effect incorporating the stellar differential rotation
Rossiter-McLaughlin(RM)效应已被广泛用于估算凌日行星系的天空投影自旋轨道角$λ$。以前的分析大多假设宿主星是刚性旋转体,其中RM速度异常的幅度与$v_\star \sin i_\star$成正比。当考虑到它们的纬向差异自转时,可以打破简并,分别确定主星的赤道自转速度$v_\star$和倾角$i_{\star}$。采用恒星微分自转的参数化模型,导出了RM效应的全解析近似公式。对于那些表现出类似于太阳的差异旋转的恒星,相应的RM速度调制达到几个m/s。我们的结论是,纬向差分旋转提供了一种方法来估计$i_\star$,从而完整的自旋轨道角$ψ$,从RM数据分析单独。
2021-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar rotation rates in Kepler eccentric (heartbeat) binaries obtained from r-mode signatures
旋转恒星中的R模式振荡在与旋转频率相关的频率处的傅立叶振幅谱中产生特征签名,这可以反过来用于获得恒星的表面旋转速率。开普勒观测到的一些双星表明存在r~模,它们可能是由潮汐效应激发的。在本文中,我们已经获得了20个偏心(心跳)的r-模式签名的双星自转周期。大部分的旋转周期被发现是可比较的伪同步周期,其中旋转的角速度是类似的角轨道运动的伴星在近星点。特别是对于轨道周期大于8d的心跳星,除一颗外,其余都符合伪同步自转。与Zimmerman等人先前的研究相反,我们的结果支持Hut提出的伪同步理论。
2022-01-07 astro-ph.SR
Rotational Variation Allows for Narrow Age Spread in the Extended Main Sequence Turnoff of Massive Cluster NGC 1846
中等年龄星团(小于2 Gyr)的色星等图(CMD)比同时代非自转恒星演化模型所预测的要复杂得多。他们观察到的扩展主序转折(eMSTO)可能是恒星年龄、恒星自转或两者的变化造成的。eMSTO的物理解释主要基于恒星模型之间的复杂映射-它们本身是质量,旋转,方向和双星的函数-和CMD。在本文中,我们计算连续的概率密度在三维颜色,星等,和vsini空间的单个恒星在一个集群的eMSTO,旋转恒星演化模型的基础上。这些密度使得从恒星模型中可以严格推断出星团的性质,或者,从星团的CMD中可以对恒星模型进行约束。我们使用MIST恒星演化模型来联合推断大麦云星系团NGC 1846的年龄色散、自转分布和双星分数。我们得出一个年龄分散的~ 70-80百万年,大约一半的早期估计,由于非旋转模型。这一发现与旋转变化是eMSTO主要原因的猜想一致。然而,MIST模型并没有提供一个令人满意的适合所有的恒星在集群中,并实现他们的最佳协议,在一个不切实际的高双星分数。在主序星转折点附近缺乏一致性,这表明恒星演化模型发生了特定的物理变化,包括卡夫断裂的质量较低,以及快速旋转恒星的主序星寿命可能增加。
2022-06-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Slowing the Spins of Stellar Cores
恒星内部的角动量(AM)演化,以及由此产生的恒星残骸的旋转速率,仍然知之甚少。对红巨星的天文地震测量显示,它们的核心旋转速度比表面快得多,但比理论预测的要慢得多,这表明在它们的辐射核心中有一个未知的AM传输源。受此启发,我们调查的磁泰勒不稳定性,并认为它饱和时的扰动磁场能量的湍流耗散等于通过绕组产生的磁能。这导致更大的磁场振幅,更有效的AM传输,和更小的剪切比经典泰勒-斯普鲁特发电机预测。我们提供了有效AM扩散率的处方,并将其纳入数值恒星模型,发现它们在很大程度上再现了(1)太阳和主序星的近刚性旋转,(2)氢壳和氦燃烧期间低质量红巨星的核心旋转速率,以及(3)白矮星的旋转速率。我们讨论恒星旋转演化,内部旋转配置文件,旋转混合,和紧凑的对象的自旋的影响。
2019-03-06 astro-ph.SR
Simulating the Role of Stellar Rotation in the Spectroscopic Effects of Differential Limb Magnification
引力微透镜恒星的引力源效应已经在文献中得到了很好的讨论,但是恒星自转所起的作用却被忽略了。应用于差分多普勒频移表面的差分放大图改变了吸收线的轮廓,损害了它们通常的对称性。在这里,我们评估的程度,这种有限的源效应的差分临边放大率(DLM),结合恒星旋转,改变光谱导出的恒星属性。为了实现这一点,我们模拟了一个网格的高放大率微透镜事件使用合成光谱。我们的分析表明,旋转的源产生的差异,在测量的等效宽度的吸收线补充DLM单独,但只有百分之几的顺序。使用来自相同模拟数据的H alpha的翅膀,我们证实了Johnson等人(2010)的结果,即DLM使矮星的有效温度测量值改变了< 100 K,而旋转没有产生额外的影响。
2013-09-24 astro-ph.SR
Constraining stellar physics from red-giant stars in binaries - stellar rotation, mixing processes and stellar activity
美国宇航局开普勒太空望远镜获得的无与伦比的光度数据使人们对恒星结构和演化有了更好的理解-特别是在这种情况下对太阳振荡器的理解。双星是非常迷人的天体。因为它们是一起形成的,双星系统提供了一组具有非常好的约束参数的两颗恒星。这些可以用来研究性质和物理过程,如恒星旋转、动力学和元素的旋转混合,并使我们能够从我们在两个组成部分之间发现的差异中学习。在这项工作中,我们讨论了通过开普勒测光发现的双星系统KIC 9163796的详细研究。地面跟踪光谱表明,该系统是一个双线光谱双星,质量比接近1。然而,该系统的组成部分的基本参数以及它们的锂丰度有很大的不同。该系统的开普勒测光允许进行详细的地震分析,以及推导出系统的主要组成部分的轨道周期和表面旋转速率。发现了次级地震特征的迹象。不同的参数最好用位于红巨星分支底部的第一次疏浚的早期和晚期阶段的两个分量来解释。观察到的锂丰度在这两个组件是在良好的协议与恒星模型,包括旋转混合的预测。通过将观察和理论相结合,可以绘制出系统的全面图像。
2016-11-04 astro-ph.SR
The evolution of stellar X-ray activity and angular momentum as seen by eROSITA, TESS, and Gaia
本研究利用eROSITA、TESS和Gaia数据构建大样本恒星数据集,探究恒星X射线活动与角动量的演化规律,发现角动量表述下自转-活动关系更单调简洁,并给出相关经验预测关系。
2024-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The internal rotation of low-mass stars from solar and stellar seismology
由于日震学和星震学,测量太阳和恒星内部自转的可能性对恒星内部的水动力学和磁流体动力学过程提供了巨大的限制。了解恒星内部角动量传输的过程至关重要,因为它们也会影响化学物质的传输,从而影响恒星的演化。在这里,我们提出了一些关键的结果,在这两个领域,以及如何详细的地震分析可以提供严格的限制,在低质量恒星内部的角动量输运的物理,并可能排除一些候选人。
2022-02-21 astro-ph.SR
Improved Main Sequence Turnoff Ages of Young Open Clusters: Multicolor UBV Techniques & the Challenges of Rotation
年轻的疏散星团的主序星熄灭年龄会因熄灭点稀疏而变得复杂,具有高的二进制分数,可能受到微分红化的影响,并且通常包括一些特殊的恒星。此外,恒星的自转对恒星的光度测量和演化时间尺度也有很大的影响。在本文中,我们分析了12个附近的疏散星团,年龄从50百万年到350百万年,如何宽带UBV颜色颜色的关系可以用来识别关闭的恒星是恒星,蓝离散,某些类型的双星,或受微分红化。这种UBV颜色-颜色分析还直接测量聚类的E(B-V)并估计其[Fe/H]。不受这些特性影响的关闭星创建了更窄且更清晰定义的集群关闭。使用四个常见的等时模型,其中两个考虑旋转,我们拟合集群参数使用这些选定的关闭星和主序星。比较光度适合集群距离的基础上盖亚DR 2的视差发现,他们是一致的所有集群。对于更老的(> 1亿年)星团,如昂宿星团和毕宿星团,与基于锂耗尽边界法的年龄比较发现,所有四个等时模型的这些清洁的关闭年龄都在10%以内。然而,对于较年轻的星团,只有考虑旋转的日内瓦模型与基于锂的年龄一致,而基于非旋转等时线的年龄迅速偏离,变得年轻30%至80%。这说明了旋转对于推导最年轻(<1亿年)星团年龄的重要性。
2018-07-27 astro-ph.SR
Rotation, convective core overshooting, and period changes in classical Cepheid stellar evolution models
经典造父变星是恒星演化和近场宇宙学的有力探测器,这要归功于它们的高光度、脉动和遵循莱维特(周期光度)定律。然而,关于它们的演变仍然存在一些问题,如旋转的作用,对流核心超射和风。特别是,这些过程如何影响造父变星的演化和预测的基本性质,如恒星质量。在这项工作中,我们比较了一个样本的周期变化,实时观测的恒星演化与新的演化模型,以测试这前两个过程的影响。在我们之前的研究中,我们发现增强的质量损失对于描述样品是至关重要的,在这里,我们继续分析,但旋转混合和核心过冲。我们表明,虽然旋转是重要的恒星演化的研究,旋转,本身是不够的,从所观察到的样本的周期变化率的分布模型。另一方面,对流核心过冲需要解释的幅度的周期变化率,但不能解释的恒星数量与积极和消极的周期变化率。总之,我们确定,对流核心过冲和恒星自转本身是不足以解释所观察到的造父变星周期变化率的分布和另一种机制,如脉冲驱动的质量损失,可能需要。
2020-05-13 astro-ph.SR
Behavior of Li abundances in solar-analog stars II.
Evidence of the connection with rotation and stellar activity
我们以前试图确定为什么Li I 6708线强度的类太阳恒星的差异如此显着,尽管表面相似的恒星参数。本文对118个太阳类似物进行了综合分析,发现Li丰度A_Li与谱线展宽宽度(v_r+m,主要由转动效应贡献)之间存在着密切的联系,从而得出恒星转动可能是控制表面Li含量的主要因素的结论。为了更详细地检验我们的说法,我们研究了恒星活动的程度是否与Li丰度具有类似的相关性,这是因为人们普遍认为旋转和活动之间存在密切联系。我们测量了所有样本星在强Ca II 8542线中心的剩余通量,r_0(8542),已知是一个有用的恒星活动指数,使用新获得的光谱在这个近红外区域。通过从我们已经建立的v_r+m中减去宏观湍流的贡献来估计投影旋转速度(v_esin i)。A_Li与(vs.)r_0(8542)图以及r_0(8542)与v_esin i和A_Li与v_esin i图中的结果,正如预期的那样。随着旋转相关恒星活动的确认,这清楚地表明,这些太阳类似物的表面Li丰度随着旋转速率的降低而逐渐降低。鉴于这一观测证据,我们得出结论,太阳型恒星的表面锂的耗尽,可能是由有效的信封混合,更有效地作为恒星自转减速。这可能是有希望的归属低锂倾向的行星主机G矮星,它们的不同性质的恒星角动量。
2010-03-08 astro-ph.SR
Constraining the evolution of stellar rotation using solar twins
恒星自转$vs.$年龄关系通常被认为是获得类太阳恒星可靠年龄的有用工具。然而,根据\kepler \的数据,存在明显的老和快速的转子,不遵守通常的gyrochronology关系,导致在一些恒星的弱磁破碎的假设。在这封信中,我们使用太阳孪生子来约束太阳自转演化轨迹。预测的旋转周期作为质量,年龄,[Fe/H]和给定的临界Rossby数($Ro_{\rm crit}$)的函数估计整个旋转样本。我们的分析有利于平滑的旋转演化的情况下,并建议,如果磁性减弱破碎的情况下发生,它应该出现在$Ro_{\rm crit}\gtrsim2.29$或年龄$\gtrsim$ 5.3 Gyr(在95 $\%$置信水平)。
2019-03-06 astro-ph.SR
Fast Star, Slow Star; Old Star, Young Star: Subgiant Rotation as a Population and Stellar Physics Diagnostic
恒星自转是质量和演化状态的强函数。像开普勒和CoRoT这样的任务提供了数万个旋转周期,这些周期来自于包含不同质量、年龄和演化状态的天体的恒星星族。给定一组合理的起始条件和角动量损失的处方,我们解决的预期范围内的旋转周期冷场恒星星族。我们发现,冷恒星的旋转分为三个不同的制度。表面周期小于10天的快速自转星要么是年轻的低质量主序星,要么是质量更高的次巨星,这些次巨星使主序星具有高的自转速率。中等自转星(10-40天)可以是适合陀螺年代学的冷MS矮星,也可以是质量不等的次巨星。因此,必须谨慎地应用陀螺年代学关系,因为有一个丰富的人口亚巨星污染物。最慢的自转周期超过40天,是质量较低的次巨星,正在经历包层膨胀。我们确定了旋转周期的其他诊断用途。亚巨星存在一个不同于MS周期-年龄关系的周期-年龄关系。还有一个周期半径关系可以用来作为恒星半径的约束,特别是在行星宿主恒星的有趣情况下。MS上旋转分布的高质量/低质量突变持续到亚巨星分支,并有可能作为恒星质量的诊断。最后,这组理论预测可以与广泛的数据集进行比较,以促进改进建模。
2013-06-16 astro-ph.SR
Revisiting Stellar equatorial rotational velocities with Gaia DR3 line broadening -- the dependence on temperature, mass and age
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
利用Gaia DR3数据研究恒星自转速度与温度、质量和年龄的关系,发现冷星自转减速较快,而热星在离开主序后才显著减速。
2026-01-27 astro-ph.SR
Rotational modulation in A and F stars: Magnetic stellar spots or convective core rotation?
开普勒任务揭示了许多恒星的光变曲线中存在过多的恒星变化,其中一些与磁场活动或恒星振荡有关。在这项工作中,我们分析了162个中等质量恒星的周期信号,解释为Rossby模式和旋转调制-所谓的\textit{hump \& spike}功能。我们调查是否旋转调制(\textit{spike})是由于恒星斑点所造成的磁场或由于过稳定对流(OsC)模式共振激发g~模式,与对流核心的旋转速率相对应的频率。假设尖峰是由恒星表面的磁斑产生的,我们恢复了磁场的振幅,这与理论预测吻合得很好。我们的数据表明,尖峰振幅和恒星质量之间的反相关性,并可能与恒星年龄的相关性,与(分)表面对流层中的发电机产生的磁场理论相一致。调查的谐波行为,我们发现,对于125颗恒星的两种可能的解释都不能排除。虽然我们的研究结果表明,发电机产生的磁场的情况下,更有可能解释的\textit{spike}功能,我们评估需要进一步的工作来区分这两种情况。排除这两种解释之一的一种方法是直接观察\textit{hump \& spike}恒星的磁场。另一种方法是通过对我们的恒星进行详细的建模来施加额外的约束,关于OsC模式场景中的旋转要求或对流核心(恒星年龄)的存在。
2023-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR