Asteroseismology
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Institute of Science and Technology Austria（奥地利科学技术研究所）
通过恒星振荡研究其内部结构和物理特性，利用振荡频率约束质量、半径、年龄及内部旋转和磁场等参数，需长时间高精度数据，介绍振荡学原理与方法及应用挑战。
2026-05-15 astro-ph.SR
Impact of asteroseismology on improving stellar ages determination
由CoRoT和开普勒卫星上的仪器进行的高精度测光允许在整个HR图上检测恒星振荡。振动频率通过密度和声速剖面与恒星内部性质密切相关，而密度和声速剖面本身又与恒星的质量和演化状态密切相关。在恒星内部结构模型上进行的地震诊断可以推断振荡恒星的年龄和质量。年龄测定的准确性和精确度既取决于观测参数（地震和经典）的好坏，也取决于我们对给定恒星进行适当建模的能力。因此，他们对恒星内部的物理过程（如微观物理学、传输过程.）有任何误解。在本文中，我们回顾了一些恒星年龄的地震诊断，我们说明了他们的效率，年龄测定的CoRoT目标HD 52265。
2013-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar hydrodynamics caught in the act: Asteroseismology with CoRoT and Kepler
天文地震研究，特别是基于CoRoT和开普勒空间飞行任务的恒星振荡数据，为研究恒星内部的性质提供了独特的可能性。这构成了研究动力学现象对恒星结构和演化影响的全新方法。重要的例子是对流区的范围和相关的混合以及恒星旋转的直接和间接影响。此外，恒星振荡本身也表现出非常有趣的动力学行为。在这里，我们讨论的例子，从这样的调查中获得的结果，在赫兹-罗素图。
2011-04-27 astro-ph.SR
Probing the internal magnetism of stars using asymptotic magneto-asteroseismology
我们对恒星动力学的认识经历了一场革命，这要归功于空间星震学和地面高精度分光偏振测量同时收集的大量高质量光度观测。它们使我们能够在整个赫兹-罗素图中探测恒星的内部旋转和表面磁性。然而，仍需要开发新的方法来探测这些恒星中的深层磁场。我们的目标是提供地震诊断，使我们能够探测恒星的内部磁性。在这里，我们专注于渐近低频重力模式和高频声学模式。使用一阶微扰理论，我们推导出它们的频率磁分裂恒星参数的显式函数。在旋转的情况下，我们展示了如何渐近重力和声学模式可以让我们探测的磁场在腔中的不同组成部分，他们传播。这再次证明了在可能的情况下使用混合模式的巨大潜力。
2020-12-20 astro-ph.SR
Calculating asteroseismic diagrams for solar-like oscillations
随着开普勒和CoRoT任务的成功，探测到类似太阳振荡的恒星数量增加了几个数量级，这是我们第一次能够对这些恒星进行大规模的集合星震学。在准备这个黄金时代的星震学，我们已经计算了预期值的各种不同的质量和金属丰度模型的星震观测。这些小行星地震观测值之间的关系，如模式频率之间的分离，能够显着限制这些恒星的年龄和质量的估计。我们调查的大频率分离，三角洲，和平均恒星密度之间的标度关系。此外，我们提出了几个星震图的模型演化轨迹。我们把所谓的C-D图从主序星扩展到了次巨星和红巨星分支。我们还考虑了另一个星震图，在亚巨星阶段，这是更敏感的恒星属性的变化，并可以帮助确定正确的模式识别。最近在红巨星中发现的重力模式周期间隔构成了第三张星震图的基础。我们比较这些asteroseismic图的演化模型轨道与前开普勒类太阳振荡的研究结果，早期的结果从开普勒。
2011-09-15 astro-ph.SR
Asteroseismology of high-mass stars: new insights of stellar interiors with space telescopes
大质量恒星是宇宙中重要的金属工厂。它们的生命短暂而充满活力，其中许多不可避免地爆炸为超新星，成为中子星或黑洞。反过来，大质量恒星的形成、演化和爆炸性死亡会影响周围的星际介质，并塑造其宿主星系的演化。然而，大质量恒星的化学和动力学演化，包括最终超新星的化学产额和致密天体的残余质量，强烈依赖于祖星的内部物理。我们目前缺乏经验校准处方的各种物理过程中工作的大质量恒星，但这是现在正在弥补的asteroseismology。利用恒星振荡研究恒星结构和演化-星震学-由于空间望远镜的高精度时间序列测光，在过去二十年中经历了一场革命。特别是，MOST、CoRoT、BRITE、Kepler/K2和TESS飞行任务提供的长期光变曲线在光度精度、持续时间和频率分辨率方面提供了宝贵的数据集，以便成功地将星震学应用于大质量恒星并探测其内部物理。对大质量恒星中恒星脉动的观测和随后的建模揭示了这些恒星的恒星结构和演化模型中缺少的关键成分。因此，星震学打开了一个新的窗口，校准恒星物理学的高度简并的一部分，赫兹斯普朗-罗素图。在这篇评论中，我提供了一个历史性的进展，使用地面和早期的空间任务的概述，并讨论了最近的进展和突破，我们的理解大质量的恒星内部通过asteroseismology与现代空间望远镜。
2020-08-25 astro-ph.SR
Asteroseismology of the open clusters NGC 6791, NGC 6811, and NGC 6819 from nineteen months of Kepler photometry
我们研究了三个疏散星团NGC 6791、NGC 6811和NGC 6819中115颗红巨星的类太阳振荡，这些研究是基于NASA开普勒太空望远镜19个多月的光度数据。我们给出了渐近参数δν_02、δν_01和ε的星震图，它们与恒星的基本参数如质量和半径有明显的相关性。当比较星团中的恒星星族时，我们从小间距δν_02和δν_01的测量中看到了红巨星分支星质量不同的证据，也可能是红团星结构不同的证据。图中还显示了星系团NGC 6791和NGC 6819的Ensemiéchelle图和l = 0模线宽上限随Δν的变化，以及l = 0模脊宽度与恒星T_eff之间的关系。最后，我们通过测量这三个星团中53颗恒星的混合偶极模周期间隔来区分红巨星分支星和红巨星团簇星，以验证色星等图中的恒星分类。这些地震的结果也使我们能够识别一些特殊的情况下，包括演化的蓝色离散星和双星，以及恒星在后期的He核心燃烧阶段，这可能是潜在的有趣的目标，详细的理论建模。
2012-08-07 astro-ph.SR
Bayesian Asteroseismology of 23 Solar-Like Kepler Targets
我们研究了23个以前发表的开普勒目标，以执行一致的基于网格的贝叶斯星震分析，并将我们的结果与通过星震建模门户网站（AMP）获得的结果进行比较。我们发现许多目标的恒星参数和它们的不确定性的差异。虽然这些差异可以归因于恒星演化模型之间的系统效应，我们表明，不同的方法提供不兼容的不确定性的一些参数。使用非绝热模型和我们的能力来测量表面效应，我们还调查这些表面效应对恒星参数的依赖性。我们的研究结果表明，表面效应的大小对混合长度参数的依赖性，但只有最低限度地影响恒星参数的确定。虽然我们样本中的一些恒星完全没有表面效应，但在HR图中靠近太阳位置的恒星中发现了最显著的表面效应。
2013-07-16 astro-ph.SR
What physics is missing in theoretical models of high-mass stars: new insights from asteroseismology
由于空间望远镜的高精度时间序列测光，大质量恒星的星震学最近开始了一场革命。这使得对内部物理过程的精确和强大的约束，例如在恒星近核心区域的混合和旋转，可以在不同的质量和年龄中确定。在这篇评论中，我讨论了最近的进展，我们的知识大质量恒星内部的重力模式asteroseismology的手段，并强调一些新的观测发现的变化，在我们的宇宙中的一些最大质量的恒星。
2019-12-29 astro-ph.SR
The K2 M67 Study: An Evolved Blue Straggler in M67 from K2 Mission Asteroseismology
黄色离散星（YSS）在光学色星等图中位于亚巨星分支之上，介于蓝色离散星和红巨星之间。YSS可能代表了进化的蓝离散星的种群，但没有一个有直接和精确的质量和半径测量来确定它们的进化状态和形成历史。在这里，我们报告的第一个小行星地震的质量和半径测量这样一颗恒星，黄色散兵游勇S1237在疏散星团M67。我们应用星震标度关系的开普勒K2光变曲线的频率分析，并找到一个质量为2.9 $\pm$ 0.2 M $_{\odot}$和半径为9.2 $\pm$ 0.2 R $_{\odot}$。这是M67中主序转折点质量的两倍多，表明S1237确实是一个进化的蓝离散星。S1237是光谱双星中的主星。我们更新了双星轨道解，并使用光谱能量分布（SED）拟合来约束二级星的色星等图（CMD）位置。我们发现，第二颗恒星可能是在岔道附近的一颗主序上部恒星，但也可能是一颗稍微热一点的蓝色离散星。然后，我们比较了主要的小行星地震的质量，它的质量从CMD拟合，发现测光意味着一个质量和半径超过2 $σ$低于小行星地震测量。最后，我们考虑这颗恒星的形成机制，并建议S1237可能是由恒星碰撞或双星合并导致的动力学相遇形成的。
2016-11-03 astro-ph.SR
Asteroseismology of 36 \emph{Kepler} subgiants -- I. Oscillation frequencies, linewidths and amplitudes
混合模式的存在使亚巨星成为星震学的理想目标，为恒星的内部结构提供了探测器。本文研究了36颗具有类太阳振荡的\emph{Kepler}次巨星，并给出了它们的振荡模式参数。我们进行了一个所谓的峰值装袋练习，即估计振荡模式的频率，线宽和振幅与功率谱模型，拟合在贝叶斯框架和采样与马尔可夫链蒙特卡罗算法。模式频率的不确定性的中值为0.180 $μ$ Hz。我们从峰值包中获得地震参数，分析它们与恒星参数的相关性，并检查标度关系。地震参数（例如$Δν$、$ν_{\rm max}$、$ε_p$）的行为一般与理论预测一致。我们给出了观测的p-g图：早期亚巨星的$γ_1$- $Δν$和晚期亚巨星的$ΔΠ_1$ - $Δν$，并证明了它们估计恒星质量的能力。我们还发现了一个$\log g$依赖于线宽和质量依赖于振荡振幅和振荡宽度过剩。这个样本将是有价值的约束建模明星和研究模式物理，如激励和阻尼。
2020-05-11 astro-ph.SR
Improving the stellar age determination through joint modeling of binarity and asteroseismology -- Grid modeling of the seismic red-giant binary KIC 9163796
本研究结合双星与星震学约束，通过多维恒星模型网格对红巨星双星KIC 9163796开展联合建模，将其年龄测定相对误差降至9%，验证了该方法提升恒星年龄精度的有效性。
2025-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of the Double-Mode High-Amplitude $δ$ Scuti Star VX Hydrae
对双模高振幅$δ$ Scuti恒星VX\ Hya进行了双站时间序列光度和高分辨率光谱观测。通过脉动分析检测到基频$f_{0}=4.4763\ \rm{c\ days^{-1}}$、第一泛音$f_{1}=5.7897\ \rm{c\ days^{-1}}$和23个谐波以及$f_{0}$和$f_{1}$的线性组合。从光谱数据，我们得到了$\rm{[Fe/H] = -0.2\pm0.1\ dex}$。用傅里叶相图法求出了基模的周期变化率，从而给出了$(1/P_{0})(dP_{0}/dt)=(1.81\pm0.09) \times 10^{-7}\ \rm{yr}^{-1}$的值。利用这些观测结果，我们用恒星演化程序MESA进行了理论探索，并通过在$3σ$偏差范围内拟合$f_{0}$、$f_{1}$和$(1/P_{0})(dP_{0}/dt)$来约束模型。结果表明，VX\ Hya的周期变化是由进化效应引起的。VX\ Hya的恒星参数可导出为：质量$2.385\pm0.025\ M_{\odot}$、光度$\log(L/L_{\odot})=1.93\pm0.02$和年龄$(4.43\pm0.13)\times 10^8$年。VX\ Hya在H ${-}$ R图上位于主序后阶段，具有氦核和氢燃烧壳。
2018-07-11 astro-ph.SR
Asteroseismology for "à la carte" stellar age-dating and weighing: Age and mass of the CoRoT exoplanet host HD 52265
在CoRoT、开普勒、盖亚、TESS和PLATO的背景下，精确和准确的恒星年龄、质量和半径是至关重要的。我们的目标是量化详细的恒星建模如何提高单个恒星的年龄和质量的准确性和精度。我们采用了一种多方面的方法，我们研究了观测约束的数量以及观测和模型输入物理的不确定性如何影响年龄测定和加权。我们模拟了系外行星宿主恒星HD 52265，这是一个由CoRoT观测到的MS类太阳振荡器。我们考虑了不同的观测约束（HR数据，金属丰度，地震约束）。对于每种情况，我们确定了从模型中推断的HD 52265的年龄，质量和属性，并量化了模型输入的影响。我们的地震分析提供了一个年龄A=2.10-2.54 Gyr，质量M=1.14-1.32 Msun，半径R=1.30-1.34 Rsun，这对应的不确定性分别为10%，7%和1.5%。我们的地震研究提供了对表面对流的限制，通过混合长度发现比太阳小12-15%。由于氦的质量简并性，初始氦丰度是以质量为模来确定的。发现系外行星的地震质量为Mpsin i=1.17-1.26 MJup，比HR图反演的结果精确得多。我们证明，与其他方法相比，星震学可以提高年龄的准确性。我们强调，知识的平均性能的振荡-作为大的频率分离-是不够的，以获得准确的年龄。由于模型的不确定性，我们需要精确的个体频率来缩小年龄分布。这加强了精确的经典恒星参数和频率的情况下，将获得盖亚和柏拉图。
2014-09-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The masses of retired A stars with asteroseismology: Kepler and K2 observations of exoplanet hosts
我们调查的质量“退休的A星”使用的7个低光度的红巨星和亚巨星的NASA开普勒和K2任务观察到的星震探测。我们的目的是探讨是否来自光谱和等时线拟合质量可能被系统高估。我们的目标之前都经过长期径向速度观测来检测轨道天体，并满足Johnson等人（2006）使用的标准来选择可能具有A型（或早期F型）主序星的巡天星。样品实际上跨越了从$\approx 1\,\rm M_{\odot}$到$\approx 1.7\,\rm M_{\odot}$的更宽的质量范围。虽然对于七颗恒星中的五颗，光谱学报告的发现质量超过了使用星震学估计的质量，但没有强有力的证据表明样本中存在显着的系统性偏差。此外，与文献中其他质量的比较表明，任何差异的绝对尺度对所选参考文献质量高度敏感，不同文献质量之间的离散度显著大于报告的误差线。我们发现，任何质量的差异可以解释通过使用不同的约束条件在恢复过程中。我们还得出结论，低估的输入参数的不确定性可以显着偏差恢复恒星质量，这可能有助于退休A星的质量尺度上的争议。
2017-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A calibration of the Rossby number from asteroseismology
恒星的活动和自转在发电机过程中是紧密相关的。我们对这一机制的理解主要受到我们推断恒星湍流对流性质的能力的限制。特别是，对流周转时间是一个关键因素，通过估计恒星的Rossby数，这是旋转周期和对流周转时间的比值。在这项工作中，我们提出了一个新的校准的对流周转时间的$(B-V)$颜色指数的依赖性，因此恒星的Rossby数。我们新的校准是基于恒星结构的属性推断，通过详细的模拟太阳类星体使用asteroseismic观测。我们显示了这种校准的影响，在恒星活动- Rossby数图通过将其应用到开普勒观测到的约40，000颗恒星的样本，并为光度活动代理$S_\mathrm{\!ph}$和表面旋转周期可用。此外，我们提供了一个新的校准对流周转时间的函数的$(G_\mathrm{BP}-G_\mathrm{RP})$颜色指数，允许在欧空局盖亚光度通带的适用性。
2021-07-18 astro-ph.SR
A need to revise stellar opacities from asteroseismology of $δ$ Scuti stars
利用OPAL、OP和OPLIB三个数据库中的不透明度，建立了四颗双模径向$δ$ Scuti星的地震模型。目的是寻找能拟合两个径向模的观测频率，且有效温度和光度与观测值一致的模型。利用基于蒙特卡罗模拟的贝叶斯分析，我们得到只有OPAL地震模型被捕获在HR图中的观测误差框内。用OP和OPLIB数据计算的地震模型要冷得多，亮度也低得多。通过将热通量变化的相对幅度（所谓的参数$f$）纳入这些模拟中，我们约束了由混合长度参数$α_{\rm MLT}$描述的包络中的对流效率。我们得到BP Peg、AE Uma和RV Ari（群体I星）的$α_{\rm MLT}\approx 0.5$和SX Phe（群体II星）的$α_{\rm MLT}\approx 1.0$。对于所有的恒星来说，从对流核心过度喷射似乎效率低下。对于经典造父变星或天琴座RR型星来说，类似的不透明度效应也会发生，它们被用作测量宇宙的标准烛光。
2022-12-29 astro-ph.SR
Asteroseismology of KIC 8263801:Is it a member of NGC 6866 and a red clump star?
我们对KIC 8263801的开普勒光变曲线进行了星震分析，KIC 8263801是疏散星团NGC 6866中的一颗红巨星，以前曾报道过它是一颗燃烧氦的红团星。我们提取的径向和四极模的频率从它的频率功率谱，并确定其属性使用网格的进化模型与MESA构建。使用GYRE代码计算振荡频率，并使用Ball & Gizon（2014）处方校正表面项。我们发现这颗恒星的质量为$M/M_{\odot} = 1.793\pm 0.072$，年龄为$t=1.48\pm 0.21$ Gyr，半径为$R/R_{\odot} = 10.53\pm 0.28$。通过分析最佳拟合模型的内部结构，我们推断恒星KIC 8263801的进化状态位于红巨星分支的上升部分，而不是红丛。这一结果得到了一个纯粹的星震诊断，$ε_{c}-Δν_{c}$图，它可以区分红巨星分支星和红丛星。最后，通过与NGC 6866（$t=0.65 \pm 0.1$ Gyr）的年龄比较，我们得出结论，KIC 8263801不是这个疏散星团的成员。
2018-09-02 astro-ph.SR
The impact of composition choices on solar evolution: age, helio- and asteroseismology, and neutrinos
太阳是研究最多和最知名的恒星，因此，太阳的基本参数经常被用来弥补其他恒星知识的空白，当这些需要建模时。然而，目前可用于推断太阳内部结构的两种最强大和精确的独立方法存在分歧。我们的目标是显示在恒星的整体演化的组成选择的潜在影响，使用太阳作为一个例子。为此，我们创建了两个标准太阳模型和一个比较模型，使用金属丰度和相对元素丰度的不同组合，并比较每个模型的演化、日震和中微子相关特性。我们报告了校准到HR图中相同点的模型的年龄差异，在红巨星分支中，超过1 Gyr，并发现目前的星震测量精度水平足以区分这些模型，这些模型将显示出1.30- 2.58%的priod间距差异。我们表明，对来自碳-氮-氧循环的中微子通量进行测量，精确度约为17%，这可以通过下一代太阳中微子实验实现，有助于解决恒星丰度问题。
2020-10-04 astro-ph.SR
Asteroseismology and Gaia: Testing Scaling Relations Using 2200 Kepler Stars with TGAS Parallaxes
我们提出了一个比较的aeroseismology和盖亚DR 1（TGAS）的2200开普勒恒星跨越从主序星红巨星分支的半径和半径。我们发现，以前确定的偏移之间的TGAS弛豫和来自星震学和食双星的距离可能被高估的弛豫<~ 5-10 mas（~ 90-98%的TGAS样本）。在我们的样本中观察到的差异可以通过采用更热的Teff标度（如红外通量方法）而不是矮星和亚巨星的光谱温度来部分补偿。剩余的系统差异在三个数量级的视差中处于~ 2%的水平。我们使用TGAS的视差来经验性地证明，对于0.8-8 Rsun之间的恒星，小行星地震半径精确到5%或更好。我们发现主序星（<~ 1.5 Rsun）和低光度RGB星（~ 3-8 Rsun）没有明显的偏移，但亚巨星（~ 1.5-3 Rsun）的地震半径似乎被系统性地低估了~5%。我们发现没有系统误差作为金属丰度的函数[Fe/H] ~ -0.8到+0.4 dex之间，并显示初步的证据，大频率分离（Dnu）的标度关系的修正，提高了与TGAS的RGB星的协议。最后，我们表明，超过3千秒差距的asteroseismology将提供更精确的距离比结束的任务盖亚数据，突出盖亚和asteroseismology的协同作用和互补性，研究银河系恒星星族。
2017-05-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Asteroseismology of red-giant stars as a novel approach in the search for gravitational waves
恒星是大质量的共振器，可以用作具有各向同性灵敏度的引力波（GW）探测器。星震学是通过观察恒星的自然振荡来研究恒星的科学，它使人们对恒星物理学有了新的认识。连续监测不同质量和大小的恒星的振荡模式（例如，由美国宇航局的开普勒任务进行）打开了调查本地宇宙的GW辐射的可能性。红巨星在这方面特别有意义。由于疏散星团中红巨星之间的平均距离很小（几个光年），原则上可以用来寻找GW在不同恒星的振荡模式上的相同GW印记。此外，红巨星振荡探测的频率范围补充了计划中的eLISA空间干涉仪的能力。我们提出红巨星的星震学作为寻找引力波的一种新方法。
2016-02-11 astro-ph.SR gr-qc
The Role of Asteroseismology in Understanding Mass Loss in Red Giants
本研究通过分析APOKASC-2星表中6颗红巨星的星震学特征，构建内部模型估算其质量损失范围，证实星震学约束可区分不同结构模型，并明确质量损失随金属丰度升高、初始质量降低而增加的规律。
2025-10-03 astro-ph.SR
Asteroseismology and Dynamics Reveal Interior Structure and Coeval Evolution in the Triply Post-Main-Sequence system DG Leo
通过结合TESS光度计数据与存档光谱学数据，研究揭示了三合后主序星系DG Leo的内部结构及同时演化，确定其系统年龄和对流核心范围。
2025-12-24 astro-ph.SR
On asymmetric dark matter constraints from the asteroseismology of a subgiant star
类太阳恒星的星震模型已被证明在限制暗物质方面很有价值。在这项工作中，我们首次研究了非对称暗物质（ADM）的亚巨星（KIC 8228742）的演化的直接比较与观测数据的影响。光谱和地震数据进行了分析与恒星校准方法，其中DM属性也可以被认为是自由输入的一种新方法。在本研究的另一个阶段，校准的标准恒星模型（没有DM）被用作DM模型的基准。我们发现，后者的模型始终优于前者的$10^{-40} \leq σ_\mathrm{SD} < 10^{-38}$ cm $^2$，暗示ADM的存在下，这种类型的恒星不违背观测。此外，我们表明，恒星地震学允许我们建议排除限制，补充直接检测实验设置的约束。提出了不同的地震观测量来研究DM属性，发现$ΔΠ_\ell$是最可靠的，有可能建立未来的DM排除图。这一新方法可以成为分析下一代小行星地震飞行任务数据的有力工具。
2021-09-26 astro-ph.SR hep-ph
Precision Stellar Astrophysics in the Kepler Era
对恒星的基本性质（如温度、半径、质量和年龄）和内部过程（如对流和角动量输运）的研究对天体物理学的各种主题都有影响，从星系的演化到理解系外行星。在这篇文章中，我将回顾两个关键的观测方法的基本原理，约束单场星的基本和内部属性：研究恒星振荡（asteroseismology）和光学长基线干涉测量。我将重点介绍最近在星震学方面的突破性发现，如红巨星核心自转速率的测量和系外行星系统的特征描述。我将进一步评论干涉测量的可靠性，作为一种工具来校准间接方法来估计基本属性，并提出一个新的角直径测量的系外行星的主恒星HD219134，这表明，直径的恒星是相对较好的解决（~> 1质量的K波段）是一致的不同仪器。最后，我将讨论星震学和干涉测量之间的协同作用，以测试星震标度关系，并简要展望K2，TESS和盖亚等天基任务的预期影响。
2016-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of red giant stars
如果受到适当的激发，恒星会像一个巨大的球形仪器一样振荡。在大多数恒星中，包括太阳，表面对流提供了激发机制（Goldreich和Keeley，1977）。当湍流速度达到与恒星表面附近的局部声速相当的速度时，剧烈的对流运动可以激发驻波声波。这些被称为压力或p模式，因为回复力由压力梯度产生。该激励机制的宽频谱引起同时激励的许多径向和非径向振荡模式。这些随机激励和固有阻尼振荡首先在太阳中被检测到（Leighton等人，1962年），因此通常被称为类太阳振荡。当恒星变老，核心的氢燃料供应耗尽时，它们的外壳会膨胀并冷却：它们变成亚巨星，最终成为红巨星。像太阳一样，低质量的红巨星也有对流的外壳，但更长的对流时间尺度会以更低的频率驱动振荡模式。当恒星振荡时，恒星表面不同部分的膨胀和收缩引起了整个恒星表面温度的变化，从而也引起了光度的变化。本章介绍了低质量（M<3M_Sun）的星震学。
2018-01-25 astro-ph.SR
Tess asteroseismology of the known planet host star $λ^2$ Fornacis
凌日系外行星调查卫星（TESS）正在几乎整个天空中观测明亮的已知行星宿主恒星。这些恒星已经进行了广泛的地面观测，提供了大量的径向速度（RV）测量。在这项工作中，我们使用新的TESS光度观测的特点恒星$λ^2$天炉座，并在此之后更新的参数的轨道行星$λ^2$为b。我们测量了$λ^2$ For中的p模振荡频率，并结合非地震参数，使用恒星模型估计了恒星的基本性质。使用修订后的恒星属性和一个时间序列的档案RV数据从UCLES，HIRES和HARPS仪器跨越近20年，我们改装的轨道$λ^2$为b和搜索剩余的变异性的RV残差。我们发现$λ^2$ For的质量为$1.16\pm0.03$ M $_\odot$，半径为$1.63\pm0.04$ R $_\odot$，年龄为$6.3\pm0.9$ Gyr。该测量值和更新的RV测量值表明，对于$16.8^{+1.2}_{-1.3}$ M $_\oplus$的b，$λ^2$的质量小于文献估计值，即$\sim5$ M $_\oplus$。我们还检测到在RV测量的周期为33天，这可能是由于主机恒星的旋转。虽然先前文献对$λ^2$性质的估计是模糊的，但星震测量结果将这颗恒星牢牢地定位在亚巨星演化阶段的早期阶段。通常情况下，TESS只能提供短时间序列的光度数据，但通过使用星震学，仍然有可能对迄今为止只能从地面观察到的明亮恒星的性质提供严格的限制。这促使重新审查…
2020-07-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of red giants from the first four months of Kepler data: Fundamental parameters
在1000多颗恒星中发现了红巨星太阳型振荡典型频率范围内的明显功率过剩，这是在NASA开普勒卫星科学运行的前138天内观察到的。这个样本包括了质量和半径范围很广的恒星，光谱类型为G和K，亮度从巨星分支的底部一直延伸到高亮度的红巨星。开普勒望远镜的高精度星震观测为检验恒星结构和演化模型以及研究银河系中的恒星星族提供了一个完美的来源。我们将全局模型拟合到所观察到的频谱，这使我们能够准确地估计颗粒背景信号和全局振荡参数，例如最大振荡功率的频率。我们发现径向和非径向振荡模式的规律，并使用一种新的技术来自动识别模式的程度和相同的球形度的连续模式之间的特征频率分离。在大多数情况下，我们也可以测量小的分离。地震参数用于估计恒星的质量和半径，并通过使用覆盖广泛参数范围的恒星模型的广泛网格将恒星放置在H-R图中。在整个分析过程中使用贝叶斯技术使我们能够确定所有参数的可靠不确定性。我们提供了大量红巨星样本的精确地震参数及其不确定性，并确定了它们的星震基本参数。我们研究了恒星的金属丰度对它们在H-R图中位置的影响。我们研究了红巨星种群的红团和凸块，并将它们与合成人口进行比较，发现了质量和金属丰度梯度的红团和明确的证据，二次丛人口。
2010-10-21 astro-ph.SR
Echelle diagrams and period spacings of g modes in gamma Doradus stars from four years of Kepler observations
我们使用开普勒任务的测光来研究剑鱼座γ星的振荡。一些明星表现出非常清晰的序列的g模式，我们使用周期阶梯图来测量周期间距和识别旋转分裂多重带l=1和l=2。我们发现，由于对流核心外部化学成分的梯度而产生的与规则周期间隔的微小偏差。我们还发现恒星的周期间隔显示出强烈的线性趋势作为一个功能的周期，符合相对较快的旋转。总的来说，结果表明，将有可能将星震学应用于一系列伽马Dor星。
2014-11-07 astro-ph.SR
Asteroseismology of the Hyades red giant and planet host epsilon Tauri
对类太阳恒星的星震分析使我们能够确定恒星质量等物理参数，与大多数其他方法相比具有更高的精度。即使在毕宿星团这样一个被充分研究的星团中，红巨星的质量也不是很清楚，以前的质量估计是基于模型计算（等时线）。毕宿星团中的四颗红巨星，根据它们在色视星等图中的位置，被认为是团（核心氦燃烧）星，然而星震学提供了一个机会来检验这个假设。使用星震技术结合其他方法，我们的目标是获得物理参数和行星的恒星Tau，这是位于毕星团的四个红巨星之一的演化阶段。我们分析了来自地面和空间的时间序列数据，以进行星震分析。通过结合高信号噪声（S/N）径向速度数据从地面的SONG网络与连续的空间为基础的数据从修改后的开普勒任务K2，我们推导出并表征27个单独的振荡模式的Tau，随着全球振荡参数，如大的频率分离和振幅之间的比率测量径向速度和强度作为频率的函数的振荡。后者以前只测量过两颗恒星，太阳和南河三。结合地震分析、干涉测量和光谱测量，我们得到了金牛的物理参数，并讨论了它的演化状态。
2019-02-22 astro-ph.SR
The BAyesian STellar Algorithm (BASTA): a fitting tool for stellar studies, asteroseismology, exoplanets, and Galactic archaeology
我们介绍了BASTA算法的公开版本，这是一个用{ \tt Python}编写的开源代码，用于根据一组天体物理观测值确定恒星属性。BASTA专门设计用于强大地组合大型数据集，包括星震学，光谱学，光度学和天体测量学。我们描述了大量的asteroseismic观测，可以适合的代码，以及如何将这些可以与大气特性（以及弛豫和视星等）相结合，使其成为最完整的分析管道振荡主序星，次巨星，红巨星。BASTA依赖于一组预先构建的恒星等时线或定制设计的恒星轨道库，可以使用我们的插值方法（沿着和跨越恒星轨道/等时线）进一步细化。我们使用模拟数据进行恢复测试，当考虑单个振荡频率时，半径、质量和年龄的准确度为百分之几，并表明如果我们的恒星模型是可靠的，那么统计不确定性低于10%的小行星地震年龄是可以实现的。恒星的表示。BASTA有大量的文档，包括一套示例，以支持新用户轻松采用和进一步开发。
2021-09-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Making waves in massive star asteroseismology
本文为大质量恒星星震学特邀综述，介绍该领域借助现代技术在恒星内部物理过程约束方面的进展，及空间巡天发现的恒星光变多样性，并给出未来展望。
2023-12-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Asteroseismology of the dip structure in period-spacings of rapidly rotating gamma Doradus stars caused by the coupling between core and envelope oscillations
$\it Kepler$空间飞行任务最近进行的星震观测揭示了快速旋转的$γ$剑鱼座恒星周期间隔与周期图中的倾角精细结构。在前人研究中通过数值计算成功地再现了磁倾角结构的基础上，本文提出了辐射包层中的重力惯性波与对流核中的纯惯性波相互作用形成磁倾角的物理机制。我们解析地描述了波的解决方案，在辐射包络和对流核心，并将它们匹配在界面上构建一个本征模。通过分析发现，地层倾角结构主要受一个与界面处的Brunt-Väisälä频率成反相关的参数控制，该参数越大，倾角的深度越浅，倾角的宽度越大，倾角的形状可以用洛仑兹函数来近似，倾角的大小可以用洛仑兹函数来表示。下沉中心位置的周期等于或略小于对流核中所涉及的纯惯性模态的周期。根据主序星的演化模型，我们还了解到该参数与对流核边界处的化学成分梯度呈负相关。因此，倾角结构将提供有关对流核心和辐射包络之间边界周围的扩散、对流过冲和旋转混合等物理过程的信息。
2022-06-26 astro-ph.SR
TESS Subgiant and Lower Red Giant Asteroseismology in the Continuous Viewing Zones
本研究利用开源Python包pySYD分析TESS数据，成功测定了82颗亚巨星和低阶红巨星的星震学参数，填补了Kepler观测空白，并计算了恒星质量、半径、重力和年龄，证明了TESS在恒星物理和银河系考古学中的价值。
2025-09-15 astro-ph.SR
Internal magnetic fields in 13 red giants detected by asteroseismology
本文利用星震学在2500颗开普勒红巨星样本中系统搜寻内部磁场，识别出13颗具有不对称多重峰的恒星，测得核心磁场强度为20至150kG，并发现磁场强度随演化减弱且几何形态多样。
2023-09-24 astro-ph.SR
Beyond MESA Defaults: The Impact of Structural Resolution Uncertainty in p-mode Asteroseismology
本研究探讨了结构分辨率不确定性对p模星震学预测的影响，发现分辨率变化可显著影响理论预测，尤其在Mira振荡器中不确定性可达20%。
2025-11-26 astro-ph.SR
The diameter of the CoRoT target HD 49933. Combining the 3D limb darkening, asteroseismology, and interferometry
上下文恒星脉动的内部结构的解释依赖于基本恒星参数的知识。长基线干涉仪使我们能够确定非常精确的恒星半径，这是恒星模型的独立约束，有助于我们在HR图中定位恒星。目的：使用直接干涉测定的角直径和先进的三维（3D）建模，我们推导出的半径的CoRoT目标HD 49933和减少全球恒星参数空间与地震数据兼容。方法：采用VEGA/CHARA光谱干涉仪测量恒星的角直径。一个三维辐射流体动力学模拟的表面进行计算的临边昏暗，并从能见度曲线推导出一个可靠的直径。其他基本的恒星参数（质量，年龄和Teff）的发现，通过拟合的大，小p-模式的频率分离使用恒星演化模型，包括微观扩散。结果：我们得到了一个肢体变暗的角直径θLD = 0.445 \pm 0.012 mas。利用依巴谷视差，我们得到半径R = 1.42 \pm 0.04 Rsun。相应的恒星演化模型，适合大的和小的频率分离的质量为1.20 \pm 0.08 Msun和年龄为2.7 Gy。大气参数为Teff = 6640 \pm 100 K，log g = 4.21 \pm 0.14，[Fe/H] =-0.38。
2011-10-05 astro-ph.SR
Modeling the Asteroseismic Surface Term across the HR Diagram
星震学是一种强有力的工具，可以精确地描述场星的质量、半径和其他性质。然而，我们无法正确地模拟恒星的近表面层，在观测频率和模拟频率之间产生了一个依赖于频率的频率差，通常被称为“表面项”。这个表面项如果不适当地去除，会给导出的恒星性质增加很大的误差。在本文中，我们模拟表面项跨越HR图的重要部分，探索四个不同的质量（$M=0.8, 1.0, 1.2$，和$1.5$ M $_\odot$）在五个金属丰度（$[\rm{Fe/H}]=0.5, 0.0, -0.5 ,-1.0, and -1.5$）从主序星到红巨星与$T_{\rm{eff}}<6500 K$和探索如何以及最常见的方法拟合和删除表面项实际执行。我们发现，Ball & Gizon（2014）提出的两项模型在HR图的大部分区域（包括红巨星）都比其他模型好得多，因此我们建议将其用于未来的星震分析。
2015-06-22 astro-ph.SR
Hierarchically modelling Kepler dwarfs and subgiants to improve inference of stellar properties with asteroseismology
随着近年来在利用高精度星震学模拟恒星方面取得的进展，与我们对恒星氦丰度（$Y$）和混合长度理论参数（$α_\mathrm{MLT}$）的假设相关的系统效应变得越来越重要。我们应用一种新的方法来改进开普勒矮星和亚巨星在一个狭窄的质量范围（$0.8 < M < 1.2\,\mathrm{M_\odot}$）的样本恒星参数的推断。在该方法中，我们包括$Y$和$α_\mathrm{MLT}$的统计处理。我们开发了一个分层贝叶斯模型来编码关于人口中的$Y$和$α_\mathrm{MLT}$的分布的信息，拟合线性氦富集规律，包括围绕这种关系的内在扩散和$α_\mathrm{MLT}$的正态分布。我们测试各种级别的池化参数，有和没有太阳能数据作为校准器。当包括太阳作为一颗恒星，我们发现的梯度富集规律，$ΔY / ΔZ = 1.05^{+0.28}_{-0.25}$和平均$α_\mathrm{MLT}$的人口，$μ_α= 1.90^{+0.10}_{-0.09}$。虽然考虑到$Y$和$α_\mathrm{MLT}$的不确定性，但我们仍然能够报告质量2.5%、半径1.2%和年龄12%的统计不确定性。我们的方法也可以应用于更大的样本，这将导致改善人口水平的推断和星的基本参数的约束。
2021-06-11 astro-ph.SR
Magnetic and Rotational Evolution of $ρ$ CrB from Asteroseismology with TESS
在主序星寿命的前半段，太阳型恒星的自转和磁活动的演化似乎是强耦合的。最近的观测表明，在中年之后，自转速率的演变要慢得多，而恒星活动则继续下降。我们的目标是通过将威尔逊山天文台的恒星活动数据与凌日系外行星勘测卫星（TESS）的星震学相结合来描述这种中年过渡。对于两颗恒星的过渡（88狮子座和$ρ$ CrB）的相对两侧，我们独立评估的平均活动水平和旋转周期以前在文献中报道。对于不太活跃的恒星（$ρ$ CrB），我们检测到类似太阳的振荡TESS测光，我们得到精确的恒星性质的星震模拟。我们得到更新的X射线光度为两颗恒星估计其质量损失率，我们使用以前公布的磁形态的约束模型的磁制动力矩的演变变化。然后，我们试图将观测结果与旋转演化模型相匹配，假设标准的自旋下降或减弱的磁制动。我们的结论是，$ρ$ CrB的星震年龄与其平均活动水平的预期演变是一致的，削弱制动模型可以更容易地解释其相对较快的旋转速率。未来在一系列光谱类型的分光偏振观测承诺进一步表征磁形态的变化，显然是驱动这种太阳型恒星的中年过渡。
2021-08-10 astro-ph.SR
Asteroseismology sheds light on the origin of carbon-deficient red giants: likely merger products and linked to the Li-rich giants
利用星震学、光谱学和天体测量学数据，发现碳缺乏红巨星多为低质量红团簇星，部分过亮，可能源于氦白矮星并合，且与锂丰富巨星相关。
2023-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Asteroseismology of Carbon-Deficient Red Giants: Merger Products of Hierarchical Triple Systems?
本文对129颗碳缺乏巨星进行星震学分析，发现其可分为两个主要化学演化群组，并揭示低质量群组可能源于核心氦闪混合，而大质量群组则可能由等级三星系统中涉及氦白矮星的并合形成。
2025-08-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Age and Distance of the Kepler Open Cluster NGC 6811 from an Eclipsing Binary, Turnoff Star Pulsation, and Giant Asteroseismology
我们提出了一个偏心，部分食长周期（$P=19.23$ d）的双星系统KIC 9777062，包含附近的中间年龄疏散星团NGC 6811的岔道主序星的分析。主星是一颗有金属衬里的Am星，其径向速度可能会发生对流蓝移，而其中一颗恒星（可能是第二颗）可能是$γ$ Dor星。组件质量为$1.603\pm0.006$（统计）$\pm0.016$（系统）和$1.419\pm0.003\pm0.008 M_\odot$，半径为$1.744\pm0.004\pm0.002$和$1.544\pm0.002\pm0.002 R_\odot$。恒星的等时线年龄有轻微的不一致：主恒星（$1.05\pm0.05\pm0.09$ Gyr，最后引用的是来自模型和金属丰度的系统不确定性）的质量-半径组合年龄小于副恒星（$1.21\pm0.05\pm0.15$ Gyr）的年龄，并且与色星等图（$1.00\pm0.05$ Gyr）的推断一致。我们改进了星团中氦燃烧恒星的小行星地震参数$Δν$和$ν_{\rm max}$的测量。恒星的质量似乎比用食星年龄推算的等时线所预测的要大（或者半径似乎要小）。大多数恒星附近的集群关闭脉动星：我们确定了一个样本的28 $δ$ Sct，15 $γ$多尔，和5个混合类型。我们使用高振幅$δ$ Sct星的周期光度关系来拟合星团成员最强频率的系综，找到了$(m-M)_V = 10.37\p…
2016-08-12 astro-ph.SR
Neutrinos and Asteroseismology of Stars over the Helium Flash
本文构建18个恒星模型，利用中微子发射与星震学参数探测红巨星氦闪，发现0.3 μHz的Δν精度可区分主要太阳成分模型并识别氦次闪。
2023-08-16 astro-ph.SR
The robustness of inferred envelope and core rotation rates of red-giant stars from asteroseismology
本研究评估了利用 extended-MOLA inversions 方法从星震学推断红巨星内部自转速率的准确性，提出基于混合模式匹配选取一组参考模型并取均值的方法，证实在多种恒星参数下能稳健恢复自转速率且不受近表面扰动影响。
2024-11-08 astro-ph.SR
Asteroseismology with PBjam 2.0: measuring dipole mode frequencies in coupling regimes from main sequence to low-luminosity red giant stars
本文介绍了 PBjam 2.0，通过引入三个独立模型（主序星渐近关系、亚巨星矩阵形式体系和红巨星均匀耦合模型），实现了在 p-g 模式耦合机制下自动识别 $\ell=1$ 模式，从而在更广泛恒星演化阶段构建更完整的振荡功率描述。
2025-06-25 astro-ph.SR
Merger seismology: distinguishing massive merger products from genuine single stars using asteroseismology
针对并合产物与单星难以区分的问题，该研究通过星震学对比发现二者结构差异体现在渐近周期间距等特征上，证明可通过星震学区分两类恒星，为并合星震学领域提供了工具。
2024-06-20 astro-ph.SR
Benchmarking Machine Learning Emulators of Stellar Evolution for Precision Asteroseismology
Yale University（耶鲁大学）；Institute for Foundations of Data Science, Yale University（耶鲁大学数据科学基础研究所）
本研究测试多种ML算法在恒星演化模拟中的表现，发现神经网络更优，稀疏网格有缺陷，建议采用自适应网格，且神经网络集成可更准确反映模拟器可靠性，为精确星震学提供基准。
2026-09-04 astro-ph.SR
Exploring stellar evolution models of sdB stars using MESA
恒星演化计算已经取得了巨大的成功，再现了观测到的不同类型恒星的大气特性。最近检测到的g-模式脉动在进化的他燃烧的恒星允许一个罕见的比较其内部结构与恒星模型。亚矮星B星的星震学研究表明，对流核的质量约为恒星总质量的$0.22-0.28\,M_\odot$、$\gtrsim 45\,\%$。以前的研究发现，在一个相当的进化阶段，对流核心质量（$\lesssim 0.19\,M_\odot$）显着较小。我们用MESA（恒星天体物理学实验模块）开发了恒星模型，以探索从星震学推断的内部结构如何通过标准算法再现。我们的定性演变路径、在$\log g-T_{\rm{eff}}$图中的位置和模型时间尺度与之前的结果一致。我们的完整进化序列的SdB质量落在经验SdB质量分布的范围内，但几乎总是低于中位数。使用标准的MLT与原子扩散，我们发现对流核心质量的$\sim 0.17-0.18 M_\odot$，平均在整个sdB寿命。我们可以增加对流核心的大小，使之与从星震学推断的一样大，但仅限于过冲参数的极端值（过冲在边界处给出数值上不稳定和物理上不现实的行为）。恒星湍流对流的高分辨率三维（3D）模拟表明，对流混合的史瓦西准则系统地{ \it低估了混合的实际程度，因为边界层的形成。}考虑到这一点，将减少sdB总质量和对流核心质量的误差。
2015-05-26 astro-ph.SR
Asteroseismology of red giants from the first four months of Kepler data: Global oscillation parameters for 800 stars
我们用开普勒长节奏测光研究了约800颗红巨星的类太阳振荡。样本包括从红巨星分支下部到氦主序星的恒星。研究了红巨星的大频率间隔（Δ nu）与最大功率频率（nu_max）之间的关系，发现红巨星的大频率间隔与主序星的大频率间隔不同，这与演化模型和标度关系是一致的。nu_max和Delta nu的分布与开普勒场的简单恒星星族模型定性一致，首次证明了次级团簇星族的特征为M ~> 2 M_sun和nu_max ~ 40-110 μ Hz。我们测量了400多颗恒星的小频率间隔Δ nu_02和Δ nu_01，以及40多颗恒星的Δ nu_03。我们给出了l=1，2和3时的C-D图，并表明频率分离比Δ nu_02/Δ nu和Δ nu_01/Δ nu作为Δ nu的函数具有相反的趋势。数据表明，l=1的脊向低nu_max变窄，与模型预测的更有效的模式捕获的恒星具有更高的光度。我们调查的偏移量的渐近关系，并找到一个明确的相关性与Δ nu，表明它是有关的基本恒星参数。最后，我们给出了开普勒红巨星的第一个振幅-nu_max关系。我们观察到nu_max ~> 110 muHz的低振幅恒星的缺乏，并发现，对于一个给定的nu_max在40-110 muHz之间，具有较低的Delta nu（因此更高的质量）的恒星往往比具有较高的Delta nu的恒星表现出较低的振幅。
2010-10-21 astro-ph.SR
Connecting integrated RGB mass loss from asteroseismology and globular clusters
本文利用星震学数据研究银河系α元素富集场星的红巨星支累积质量损失，发现其随金属丰度降低而增加，且与同金属丰度球状星团结果一致，并证明单一η值的Reimers定律无法准确描述该过程。
2024-10-10 astro-ph.SR
Spectroscopic Study of the Open Cluster NGC 6811
美国航天局的开普勒太空望远镜提供了前所未有的时间序列观测，彻底改变了星震学领域，即利用恒星振荡探测恒星内部。开普勒数据包括对疏散星团中恒星的观测，这对星震学特别有意义。开普勒观测到的星系团之一是NGC 6811，这是本文的目标。然而，除了高精度的时间序列观测外，通过星震学探测疏散星团中恒星的内部还需要准确和精确的大气参数以及单个恒星的星团成员指标。我们使用中等分辨率（R~ 25，000）的光谱观测，和三个独立的分析方法，推导出有效的温度，表面重力，金属丰度，投影旋转速度和径向速度，在疏散星团NGC 6811领域的15颗恒星。我们发现了两个双线和三个单线光谱双星。其中8颗恒星被归类为确定或非常可能的星团成员，3颗恒星被归类为非成员。对于四颗恒星，无法评估星团成员资格。其中五颗被观测到的恒星是G-型巨星，它们位于星团红团区域的色星等图上。其中两颗恒星是首次被确认为红丛星。对于这五颗恒星，我们提供了31种元素的化学丰度。NGC 6811的平均径向速度为+6.68 $\pm$ 0.08 km s $^{-1}$，其平均金属丰度和总体丰度模式与太阳非常接近，但Ba的丰度过高。
2014-09-17 astro-ph.SR
Accurate Fundamental Stellar Parameters
我们结合干涉测量，星震学和光谱分析的结果，以确定准确的基本参数（质量，半径和有效温度）的10个明亮的太阳型恒星覆盖的H-R图从光谱类型F5到K1。使用“直接”技术，只有弱模型依赖，我们确定的质量，半径和有效温度。我们证明，依赖于模型或“间接”的方法可以可靠地使用，即使是相对暗淡的单星直接的方法是不适用的。这对于确定CoRoT和开普勒空间飞行任务目标的特征十分重要。
2009-11-13 astro-ph.SR
Asteroseismology of HD 23734, HD 68703, and HD 73345 using K2-TESS Space-based Photometry and High-resolution Spectroscopy
本文基于 K2 和 TESS 测光及高分辨率光谱，研究三颗曾被视为化学特殊候选体的恒星，发现其自转调制与 δ Scuti 型脉动共存、化学组成正常，并识别出径向模式阶数，其中 HD 73345 可能属于长周期双星系统。
2025-08-28 astro-ph.SR
