Red giant seismology: observations
CoRoT和开普勒任务为我们提供了数千个红巨星的光变曲线,使我们能够对这些天体进行非常精确的星震研究。在CoRoT和开普勒之前,红巨星的振荡模式仍然模糊不清。现在,这些光谱更加清晰,揭示了许多关键的内部结构特性。对于数千颗红巨星,我们可以从地震数据中精确估计恒星质量和半径,巨星的演化状态(在clump和RGB恒星之间有明显的区别),内部差异旋转,质量损失,恒星的距离......通过识别大部分同源的红巨星振荡模式,分析这大量的信息变得容易。这是第一次,压力和混合模式振荡模式可以精确地描绘。例如,混合模式分析允许我们直接探测恒星核心。完成红巨星振荡模式的精细细节为更详细的内部结构提供了进一步的信息,包括差异旋转。
2012-10-27 astro-ph.SR
Standing kink waves in sigmoid solar coronal loops: implications for coronal seismology
利用全三维磁流体动力学数值模拟方法,研究了磁场S形度和螺旋度对日冕环基本扭折振荡特性的影响。我们的模型包括一个单一的密集的日冕环,嵌入在等离子体与偶极无力磁场与恒定的α参数。对于无S型的环,我们发现数值确定的基本扭结模式的振荡周期与用WKB理论计算的理论周期相匹配。相反,随着环的S形性增加,实际周期越来越小于WKB理论估计的周期。通过日冕地震学,增加sigmoidity导致磁场估计值越来越向更高的值移动,甚至超过了所考虑的最高α值的平均值。然而,日冕磁场值的估计范围位于最小/最大限度内,证明了日冕地震学的鲁棒性。我们建议,如果内部磁场和密度的平均值可以通过其他方法可靠地估计,那么无力磁场的绝对值的估计的差异可以在地震学上被利用来确定冕环的自由能。
2020-04-29 astro-ph.SR
Seismology of Altair with MOST
牵牛星是旋转最快的恒星,距离太阳不到10秒差距。它的精确建模是我们理解快速旋转恒星演化的里程碑,所有观测约束都是最受欢迎的,以更好地确定这颗恒星的基本参数。我们希望改善牛郎星的地震光谱,并确认这颗恒星的$δ$ -Scuti性质。我们使用恒星微变和振荡(MOST)卫星以一系列法布里图像的形式收集的光度数据来获得四个时期的牛郎星光变曲线,即2007年,2011年,2012年和2013年。我们首先确认了在牵牛星的光变曲线中存在$δ$ -Scuti振荡。我们扩展了一些本征频率的精度,并添加了新的牛郎星,现在有15个检测到的本征模式的频谱。根据再现干涉测量数据的模型,旋转周期预计为$\sim$ 7小时46分,似乎出现在2012年的数据集中,但仍需确认。最后,牛郎星模式振荡显示出明显的振幅变化的时间尺度为10至15天,这可能是一个耦合的振动和热对流层中的卡帕机制正在运作的签名。牛郎星振荡频谱不包含大量的激发本征模,这是类似于快速旋转的恒星HD 220811。这支持了理论研究已经指出的快速旋转阻碍本征模激发的观点。
2021-07-22 astro-ph.SR
Saturn's rings as a seismograph to probe Saturn's internal structure
正如地震学已经对地球、太阳和恒星所做的那样,它有可能从根本上改变对巨行星内部的研究方式。在一系列只有少数人预见到的事件中,卡西尼号航天器对土星环的观测迅速开辟了巨大行星地震学的基础。重力直接将行星的正常模式振荡耦合到环粒子的轨道,产生螺旋波,其频率编码土星的内部结构和旋转。这些模式揭示了土星中心附近的稳定分层区域,并对土星的旋转提供了新的限制。
2020-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Seismology of an Ensemble of ZZ Ceti Stars
我们结合所有的热,短周期的鲸鱼座ZZ星的可靠测量的本征周期到一个图,并表明它具有预期的功能,从进化和脉动理论。为了与理论进行更详细的比较,我们集中在一个16颗恒星的子集上,这些恒星的旋转分裂或其他证据提供了模的球谐指数(l)的线索。在这个恒星子集中,怀疑的l=1周期形成了一种连续的径向泛音模式,使我们能够使用已发表的理论模型网格进行合奏地震学。我们发现,最佳匹配的模型具有氢层质量最符合从核燃烧计算的正则厚极限。我们还发现,从光谱拟合的质量和温度的演化模型不能正确地再现在这些恒星的k=1至4的模式群的周期,并推测,在模型中的氦层的质量太大。
2016-11-08 astro-ph.SR
Seismology of the Sun : Inference of Thermal, Dynamic and Magnetic Field Structures of the Interior
最近的大量证据表明,太阳强烈地影响着地球的气候和环境。地球上生命的存在主要依赖于太阳的能量。因此,了解太阳的物理,特别是其内部的热,动力学和磁场结构,是非常重要的。近年来,从地面和空间观测中发现,太阳在数百万个振荡模式中具有近5分钟的周期性。这一发现预示着太阳物理学的一个新时代,一个独立的分支称为日震学或太阳地震学已经开始。在日震学出现之前,太阳内部的热结构是通过模拟太阳的年龄、质量和半径的恒星结构方程的演化解来理解的。而磁流体动力学方程的解给出了太阳内部的动力学和磁场结构。在这篇报告中,我回顾了太阳内部的热,动力学和磁场结构的日震学推断。
2012-10-01 astro-ph.SR
Seismology of adolescent neutron stars: Accounting for thermal effects and crust elasticity
我们研究相对论恒星的振荡,结合与内部成分,热梯度和地壳弹性相关的关键物理。我们的目标是开发一种形式主义,这是能够占国家的最先进的理解与这些系统相关的复杂的物理。作为第一步,我们使用现代状态方程建立模型,包括与内部相变相关的成分梯度和密度不连续性(如壳核过渡和μ子首次出现在核心的点)。为了了解振荡谱的性质,我们进行了冷却模拟,以提供恒星在青春期演化时内部温度分布的真实快照。相关的热压力被纳入微扰分析,我们讨论了存在的$g$模式产生的热效应的结果。我们还考虑了由于相变和恒星地壳的逐渐形成以及一组剪切模式的出现而产生的界面模式。
2014-08-20 astro-ph.SR gr-qc
Saturn's Seismic Rotation Revisited
简正波地震学是测量气体巨行星内部旋转的一种很有前途的方法,而环地震学则提供了在土星进行测量的一个独特机会。我们计算土星的正常模式的振荡和纬向重力场,使用非微扰方法的正常模式的刚性旋转近似,和微扰方法的转变,土星的深风引起的模式频率和纬向重力谐波。后者是通过求解热引力风方程在一个扁圆形的几何计算。将许多这样的模型与重力数据和土星正常模式激发的环模式的频率进行比较,我们使用统计方法估计土星的云级风在土星赤道半径的0.125-0.138倍(或7,530 - 8,320 km)深度衰减之前沿着圆柱体向内延伸,与卡西尼重力和磁场数据的分析一致。地震学是特别有用的牵制土星的约束不佳的深旋转周期,我们估计在634.7分钟(中位数)与5/95%的分位数范围633.8-635.5分钟。突出的残差模式频率在低角度建议一个更复杂的深内部比已被认为是迄今为止。小,但仍然显着的残差在高角度也表明,我们的图片的热,成分,和/或旋转轮廓在土星的信封还没有完成。
2023-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radio seismology of the outer solar corona
观测到的极紫外线日冕环振荡已成功地用于估算内日冕等离子体参数(<0.2R_0,其中R_0是太阳半径)。然而,在极紫外线线的冠状地震学失败的更高的高度,因为线强度迅速下降。我们的目标是利用射电观测来估计外日冕的等离子体参数(> 0.2R_0)。利用乌克兰大型射电望远镜URAN-2,在2011年4月14日09:50-12:30 UT时间间隔内,对8-32 MHz频率范围内的IV型射电爆发进行了观测。爆破与C2.3耀斑有关,在09:38-09:49 UT期间发生在AR 11190中。无线电发射的动态频谱显示,几乎在所有频率上,发射强度都有明显的准周期变化。在4个不同频率(29 MHz,25 MHz,22 MHz和14 MHz)下的小波分析表明,辐射强度的准周期变化周期分别为34 min和23 min,其周期变化可以用跨赤道冕环垂直扭折振荡的一次和二次谐波解释,这两次谐波是由同一耀斑激发的。赤道弧的顶点可达1.2R_0高度。导出并求解了纵向非均匀磁板中俘获磁流体振荡的色散关系。分析表明,薄(宽长比为0.1)、致密(内外密度比> 20)且纵向不均匀性较弱的磁性板可以捕获所观察到的振荡。在1 R_0高度处,地震学估计的环路内的阿尔文速度为1000 km/s。那么在这个高度的磁场强度估计为0.9 G。将磁场强度外推到内电晕,在0.1 R_0的高度处给出10 G。
2013-05-10 astro-ph.SR
A diffuse core in Saturn revealed by ring seismology
历史上,对巨行星内部结构的最佳限制来自对其重力场的测量。这些重力数据本质上对行星的外部区域非常敏感,对木星和土星的内部深处只提供松散的约束。这一基本限制阻碍了测量这些行星核心的质量和紧凑性的努力,这些核心是理解其形成路径和演化的关键属性。然而,对土星环的研究揭示了土星内部由脉动模式驱动的波,为土星内部提供了独立的地震探测器。观测揭示了重力模式(g模式)脉动,这表明土星内部的一部分是由成分梯度稳定分层的,g模式频率直接探测行星内的浮力频率。在这里,我们将结构模型与重力和地震测量进行比较,以表明数据只能由土星中的扩散,稳定分层的核心-包络过渡区来解释,该过渡区延伸到行星半径的约60%,并包含约17个地球质量的冰和岩石。重元素的逐渐分布限制了土星中的混合过程,它可能反映了行星的原始结构和吸积历史。
2021-05-03 astro-ph.EP 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
Pulsating red giant stars in eccentric binary systems discovered from Kepler space-based photometry
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红巨星和双星有了更好的了解。地震学使我们能够限制红巨星的性质。除了食双星外,开普勒还探测到了偏心非食双星,表现出椭球调制。我们的目的是研究包含红巨星的偏心双星系统的性质,并推导出主巨星部分的参数。我们应用星震技术来确定每个系统的主要组成部分的质量和半径。对于选定的目标,应用光和径向速度曲线建模技术来提取系统的参数。研究了恒星对双星系统的影响。本文对偏心双星系统中的18颗脉动红巨星进行了星震分析。这些系统的轨道周期从20天到440天不等。从径向速度测量,我们发现偏心率之间的e=0.2至0.76。作为一个案例研究,我们提出了KIC5006817的详细分析。从地震学,我们约束的旋转周期的信封至少为165天,大约两倍的轨道周期。恒星核心的旋转速度是表面的13倍。根据光谱和径向速度,我们预计多普勒波束信号在光变曲线上的最大振幅为300ppm。通过二元建模,我们确定第二组分的质量为0.29 $\pm$ 0.03\,$M_\odot$。对于KIC 5006817,我们排除了红巨星与轨道的伪同步旋转。地震学和光变曲线模拟结果的比较表明,在2 $σ$水平上,旋转轴和轨道轴可能对齐。红巨星偏心系统可能是激变变星和热亚矮星B星的祖先。
2013-12-16 astro-ph.SR
On the use of rotational splitting asymmetries to probe the internal rotation profile of stars. Application to $β$ Cephei stars
旋转分裂模式可以提供有关恒星内部旋转轮廓的有价值的信息。多年来,这一直被用来推断太阳的内部旋转行为。目前的工作讨论了潜在的额外的信息,旋转分裂不对称性可能提供研究恒星的内部旋转配置文件时。在这里,我们提出了一些初步的结果,目前正在开发的方法,其目的是:1)了解的旋转分裂不对称性的变化的物理过程中作用于角动量分布在恒星内部,以及2)如何使用这些信息,以更好地约束内部的旋转配置文件的恒星。这两个目标的实现将使我们能够更好地利用星震学作为描述恒星内部角动量分布和演化的不同理论的试验台。
2010-04-05 astro-ph.SR
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
通过天基测光飞行任务对主序星后恒星的全球恒星振荡进行观测,可以直接确定它们的内旋。这些限制指出了理论模型中未考虑的角动量输运过程的存在。因此,限制其内部旋转的性质似乎是确定这些缺失的动力学过程的物理性质的黄金路径。我们希望确定一种新的方法来研究内部旋转的主序后的恒星,使用参数旋转配置文件耦合到一个全球性的优化技术的鲁棒性。我们在开普勒56上测试我们的方法,开普勒任务观察到的红巨星。首先,我们进行了广泛的建模的明星使用全球和本地最小化技术,地震反演。然后,利用我们的最佳模型,我们详细研究了它的内部旋转轮廓,我们采用贝叶斯方法来约束恒星参数预定的旋转轮廓,使用Monte Carlo马尔可夫链分析的旋转分裂的混合模式。我们的蒙特卡罗马尔可夫链分析的旋转分裂允许确定开普勒56的核心和信封旋转,以及给出关于缓慢旋转的信封和快速旋转的核心之间的过渡位置的提示。我们能够丢弃一个刚性的旋转配置文件在辐射区,然后在对流区的幂律,并表明,数据有利于过渡位于辐射区,如预测的过程起源于湍流性质。我们对Kepler 56的分析表明,传输效率因化学梯度而降低的湍流过程是有利的,而大规模化石磁场不适合作为解决缺失角动量传输的解决方案。
2021-08-06 astro-ph.SR
The two-dimensional internal rotation of KIC11145123
KIC 11145123的二维内旋是通过星震学推断的。基于最优局部平均法和一个简单的内部旋转的三区模型,我们发现了辐射区和对流核心内部旋转之间的对比证据;辐射区在整个区域几乎均匀旋转,但对流核心的旋转速度可能比上面的辐射区快6倍。我们还发现了一个稍微显着的证据纬度差异旋转的外壳。这些新发现的恒星内部旋转的特征可以帮助我们进一步限制恒星内部角动量传输的理论,并了解恒星的复杂物理性质,它曾经被认为是主序星A型恒星,但最近被提出是一个蓝离散星,基于光谱学。
2021-10-21 astro-ph.SR
The internal rotation profile of the B-type star KIC10526294 from frequency inversion of its dipole gravity modes and statistical model comparison
恒星内部的角动量分布是决定其演化的关键。幸运的是,恒星的内部旋转可以通过研究旋转分裂的非径向振荡模式来探测。特别是,由于开普勒太空任务,最近在大质量年轻恒星中检测非径向重力模式(g模式)已经变得可行。我们的目标是通过星震学推导出开普勒B8V恒星KIC 10526294的内旋轮廓。我们解释所观察到的旋转分裂的偶极子g模式使用四种不同的方法的基础上最好的地震模型的明星和他们的旋转内核。我们表明,这些内核可以解决差分旋转的辐射包络,如果一个光滑的旋转配置文件是假设和观测误差很小。基于开普勒观测数据,我们发现核包边界附近的自转速率被很好地限制在$163\pm89$ nHz。地震数据与刚性旋转一致,但包络线内具有反向旋转的剖面比恒定旋转具有统计优势。我们的研究应该重复的其他大质量恒星的各种恒星参数,以推断出的物理条件,确定内部旋转的年轻大质量恒星的轮廓,目的是改善其模型的输入物理。
2015-10-03 astro-ph.SR
Global helioseismology (WP4.1): From the Sun to the stars & solar analogs
太阳作为恒星的观测把我们的恒星作为恒星观测的参考。在这里,我回顾了SPACEINN全球地震学小组(工作包WP 4.1)在过去3年中开展的活动。特别是,我们将解释SPACEINN seismic+门户网站上提供的新交付成果。此外,将特别注意表面动力学(旋转和磁场)。在描述了大约300颗类太阳恒星的旋转和磁性并为其定义了适当的度量之后,我们使用它们的地震特性来描述18个太阳类似物,并研究了它们的表面磁性和地震特性。这使我们能够将太阳与它的兄弟姐妹进行比较。
2016-11-11 astro-ph.SR
Effect of nuclear reactions rates and core boundary mixing on the seismology of red clump stars
本研究使用MESA代码量化了核心边界混合和氦燃烧核反应率对红群星周期间距$ΔΠ$的影响,发现核心边界混合是星震学建模的主要不确定性来源,C-alpha反应率影响不可忽略,未来需结合PLATO数据与模拟解除简并性。
2024-01-10 astro-ph.SR
Probing the internal rotation of pre-white dwarf stars with asteroseismology: the case of PG 122+200
我们把星震学的限制GW Vir(PG 1159型)恒星PG 0122+200的内部旋转配置文件。为此,我们采用了一个国家的最先进的asteroseisological模型,这颗星,我们评估预期的频率分裂所引起的旋转采用一种向前的方法,我们比较理论频率分离与观察到的假设不同类型的合理的内部旋转配置文件。我们还利用两种星震学反演方法反演了PG 0122+200的自转剖面。我们在这颗恒星中找到了差异旋转的证据。我们证明了PG 0122+200所表现出的旋转多重态的频率分裂与中心区域旋转速度比恒星表面快约2.4倍的旋转轮廓是兼容的。
2011-08-16 astro-ph.SR
The internal rotation of the GW Vir star PG 0112+200 through the eyes of asteroseismology
我们调查的GW Vir(PG 1159型)明星PG 0122+200的内部旋转配置文件,采用的asteroseisological模型,密切再现观察到的周期,这颗星。我们采用一种正演方法和两种基于脉动频率旋转分裂的反演方法来研究PG 0122+200的旋转特性。我们在这颗恒星中发现了差异自转的证据。
2011-08-16 astro-ph.SR
Internal-cycle variation of solar differential rotation
利用Suzuki在1998年和2012年以及Pulkkinen $\&$ Tuominen在1998年测量的年平均自转率的纬向分布,研究了太阳差异自转的内周变化。太阳赤道的自转速度似乎从第10周开始下降。太阳差自转系数$B$代表自转的纬向梯度,在太阳活动周极小期之后的几年内,其值小于极大期之后的几年,在极大期之后的几年内,其值达到峰值。太阳自转速率的内周变化与系数$B$的变化在轮廓上看起来相似。提出了一种新的解释,以解决这样一个太阳周期相关的太阳自转速率的变化。弱磁场可能更有效地反映分化在低纬度与高纬度与低转速比,和强磁场可能更有效地抑制分化在相对低的纬度比在高纬度。这种内旋回变化是地表扭振型纬向迁移和强磁活动对分异的压制共同作用的结果。
2013-05-17 astro-ph.SR
Setting the Stage for Uranian Seismology from Rings and Radial Velocities
本文探讨了利用天王星轨道探测器通过环共振和多普勒成像探测行星自由振荡模式,以约束其内部结构、核心范围、密度及自转周期,并解决静态重力场测量的简并解问题。
2025-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A new asteroseismic diagnostic for internal rotation in $γ$ Doradus stars
经过开普勒四年近乎连续的测光,我们终于能够将星震学应用于$γ$剑鱼座恒星。特别是一些分析表明,有可能检测到不均匀的周期间隔,这已被预测为直接相关的旋转。在目前的工作中,我们定义了一个新的地震诊断旋转的$γ$剑鱼座恒星旋转太快,目前旋转分裂。基于周期间隔的非均匀性,我们定义观测$Σ$为周期间隔的斜率,当绘制为周期的函数时。我们给出了$Σ$与内旋之间的一对一关系,这种关系在$γ$剑鱼座星的不稳定带中有广泛的应用。我们将诊断应用于开普勒观测到的少数恒星。多亏了$γ$剑鱼座恒星中的g模,我们现在能够确定低主序星的内部旋转,这对于类太阳恒星来说仍然是不可能的。
2016-10-24 astro-ph.SR
Asteroseismic sensitivity to internal rotation along the red-giant branch
恒星内部的角动量输运目前还没有很好的理解。星震学可以为我们提供恒星内部自转的估计,从而提高我们对角动量输运的理解。我们可以测量红巨星的核心旋转速率,我们可以使用偶极子($l=1$)模式的测量来确定表面旋转速率的上限。在这里,我们的目标是确定理论上的灵敏度的模式,不同的球面度对表面旋转。此外,我们的目标是确定模式,可以潜在地增加灵敏度在中间半径。我们使用星震自转反演来探测红巨星模型中从红巨星分支底部到光度凸起的内部恒星自转剖面。我们使用的反演方法的乘法最优局部平均值(MOLA),以评估如何以及内部和表面的旋转速率可以从不同的模式集和不同的合成旋转配置文件恢复。我们确认,偶极混合模式是足够的设置约束的平均核心旋转速率在红巨星。然而,表面旋转速率估计只有偶极混合模式被污染的核心旋转。我们发现,从红巨星分支的基地,直到它达到最小值在0.6-0.8 $L_\text{bump}$由于浮力频率的小故障的表面旋转的灵敏度降低。此后,在凸块亮度之下存在一个狭窄的表面灵敏度增加范围。四极模和八极模在恒星外部具有更高的灵敏度。如果观察到,四极和八极模式使我们能够区分差分和固体旋转的对流区。为了获得在中间半径处的旋转速率的准确估计,需要具有$l\approx10$的球形度的声振荡模式。
2020-06-16 astro-ph.SR
Internal rotation and buoyancy travel time of 60 gamma Doradus stars from uninterrupted TESS light curves spanning 352 days
上下文剑鱼座γ星(以下简称$γ$ ~Dor)是一种引力模周期转换星,其周期携带着恒星内部结构的信息。这些周期对内部旋转和化学混合特别敏感,这两个过程目前在恒星演化理论中没有得到很好的约束。目标。我们的目标是识别脉动模式,并推导出内部旋转和浮力旅行时间的106 $γ$多尔恒星观测凌日系外行星调查卫星(TESS)任务在其南部连续观察区(以下简称S-CVZ)。我们依赖于140个先前检测到的周期间隔模式,即一系列(近)连续的脉动模式周期。方法.我们使用的渐近表达式来计算重力模式频率的范围内的旋转速率和浮力旅行时间,覆盖的物理范围在$γ$ ~Dor星。通过最小化自定义成本函数,将这些频率拟合到观察到的周期间隔模式。旋转的影响进行了评估,使用传统的近似旋转,使用恒星脉动代码GYRE。结果得到了60颗TESS $γ$ ~Dor星的脉动模式识别、内自转和浮力走时。对于其余的46个目标,检测到的模式太短或包含太多的丢失模式的明确的模式识别,和较长的光变曲线是必需的。对于成功分析的恒星,我们发现,周期间隔图案从1年长的TESS光变曲线可以约束的内旋转和浮力旅行时间的精度为$\rm 0.03~d^{-1}$和400秒,分别为文献结果的一半,基于4年开普勒光变曲线的$γ$ ~多尔星。
2022-10-18 astro-ph.SR
Internal rotation of red giants by asteroseismology
我们提出了一个研究红巨星内部动力学的星震方法,通过星震反演恒星旋转引起的分裂振荡频率。我们展示了开普勒太空任务观测到的红巨星KIC 4448777的初步结果。
2012-12-19 astro-ph.SR
Internal rotation and inclinations of slowly pulsating B stars: Evidence of interior angular momentum transport
恒星内部角动量的输运是恒星结构和演化理论中最大的不确定性之一。星震学为测量脉动恒星的内部自转频率提供了一个强有力的工具,但对$\gtrsim 3\,{\rm M}_\odot$主序星进行这种测量的数量仍然很少。在这项工作中,我们编制了一个列表的52个缓慢脉动的B星的内部旋转已被测量asterosseismally。自旋参数的测量,描述旋转的相对重要性,重力惯性模式振荡表明,40的恒星的振荡属于亚惯性制度。我们发现,核心的旋转频率的恒星作为年龄的函数减少,并显示出发生在主序星的角动量传输的证据。最后,我们推导出恒星的倾角,表明它们与给定振荡模式的表面抵消效应的预期基本一致。
2022-08-30 astro-ph.SR
Is a 1D perturbative method sufficient for asteroseismic modelling of $β$ Cephei pulsators? Implications for measurements of rotation and internal magnetic fields
Institute of Astronomy, KU Leuven(荷语鲁汶大学天文研究所);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学与技术研究所);IRAP, Université de Toulouse, CNRS, UPS, CNES(图卢兹大学天体物理与行星学研究所、法国国家科学研究中心、图卢兹第三大学、法国国家空间研究中心);Department of Astrophysics, IMAPP, Radboud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学天体物理学系、IMAPP研究所);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台拉格朗日天体物理学与辐射动力学实验室、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)
针对β Cephei脉动星,量化一维微扰与二维方法预测的模式不对称性差异,发现一维方法在自转建模中足够准确,但磁场测量受方法差异限制,仅特定条件下可用n_pg≥2模式实现合理测量。
2025-11-12 astro-ph.SR
The effects of rotation on wave-induced transport in stars: the case of an intermediate-mass star
内部重力波在恒星辐射带中传播,并在恒星演化过程中传递角动量,塑造了这些区域的内部旋转特性。我们使用Andreé等人(2018)的分析研究来评估旋转和差异旋转对赤道面附近内部重力波热耗散的影响,而不对旋转相对于背景稳定分层的相对强度进行任何假设。这种耗散是允许波引起的角动量的沉积/提取的机制之一。在这里,我们将分析应用到一个3太阳质量的恒星,我们已经计算了一维演化,从主序前的主序结束。我们发现,旋转和差分旋转不显着修改的内部重力波的热扩散的阻尼效率,除了非常接近他们的激发区域。
2019-01-21 astro-ph.SR
MCMC inversions of the internal rotation of Kepler subgiants
本文采用新的MCMC反演方法分析六颗Kepler亚巨星的内部自转剖面,约束自由参数与转变位置,并排除大尺度化石磁场作为单一解释。
2024-05-09 astro-ph.SR
Short-lived spots in solar-like stars as observed by CoRoT
上下文CoRoT光变曲线具有前所未有的光度质量,同时具有高信噪比、长时间跨度和几乎连续的占空比。目标。我们分析了在地震学领域观察到的四个明亮目标的光变曲线,并研究了类太阳恒星中的短寿命小斑点。方法.我们提出了一个简单的点建模迭代分析。通过实施松弛步骤以避免收敛到观测和建模之间的残差之和的局部最小值,确保了其提取相关参数的能力。使用蒙特卡罗模拟,使我们能够估计的拟合性能。结果我们的星点模型给出了这些恒星上的斑点的表示与其他经过良好测试的方法。在这个框架内,参数,如刚体旋转和光斑寿命似乎是精确确定的。然后,寿命/自转周期比在0.5 - 2的范围内,有明显的差异旋转的证据。
2009-09-06 astro-ph.SR
Asteroseismology of evolved stars to constrain the internal transport of angular momentum. III. Using the rotation rates of intermediate-mass stars to test the Fuller-formalism
背景:恒星的内部特征,如其核心自转速率,是通过星震观测获得的。用这种方法得到的核心自转速率与恒星演化模型预测的核心自转速率相比,存在很大的差异。这意味着在目前的恒星演化理论中一定存在着一个缺失的角动量输运过程。最近提出了一种新的形式主义来填补这一缺失的过程,它以泰勒不稳定性为起点(以下称为“富勒形式主义”)。目的:研究富勒公式对初始质量为2.5Mo的恒星模型内自转的影响。研究方法:计算了中等质量恒星的恒星演化模型,包括富勒形式,以比较在核心He燃烧阶段和白矮星阶段的星震获得的核心旋转速率。结果:我们的主要研究结果表明,包括富勒形式主义的模型可以匹配的核心旋转速率的核心他燃烧阶段。然而,这些模型无法与白矮星的自转速率相匹配。当我们在核心He燃烧阶段结束时排除Fuller-formalism时,模型的白矮星自转速率与观测速率相匹配。结论:我们的结论是,在目前的形式,富勒形式主义不能是唯一的解决方案,在中等质量恒星的角动量输运的失踪过程。
2020-02-16 astro-ph.SR
Predicting frequency changes of global-scale solar Rossby modes due to solar cycle changes in internal rotation
上下文在过去的两个太阳活动周中,人们在太阳上观测到了大尺度的赤道Rossby模。目的。我们研究了时变纬向流对Rossby模式频率的影响。方法.一阶微扰理论的方法是用来获得预期的模式频率的变化,由于在内部旋转速率的扰动的表达式。结果利用日震反演的时变旋转,我们预测了Rossby模频率的变化,方位角阶数从m = 1到m = 15,在过去的两个太阳活动周。对于m = 1模式,峰-峰频率变化小于1 nHz,随m增长,并且对于m = 15达到25 nHz。结论.由于有限的模式寿命的模式频率上的观测不确定性,我们发现,预测的频率偏移接近检测的极限。
2020-07-28 astro-ph.SR
Impact of internal gravity waves on the rotation profile inside pre-main sequence low-mass stars
研究了太阳金属丰度低质量前主序星的内重力波、纬向环流、剪切湍流和恒星收缩对恒星内自转剖面和表面速度演化的影响。我们计算网格的旋转恒星演化模型的质量之间的0.6和2.0 Msun考虑到这些过程的角动量的运输,只要辐射核心出现,并假设没有更多的磁盘锁定从那一刻起。IGW代沿PMS计算考虑到在大部分的恒星对流信封和对流核心(当存在)的热应力和浮力。角动量在辐射层内的重新分布解释了共转共振中热扩散率和粘性对逆时针和逆时针IGW的阻尼作用。在整个质量范围内考虑,IGW被认为是有效地产生的对流信封和减缓恒星核心早期的PMS。在质量大于~1.6Msun的恒星中,对流核产生的IGW也有助于ZAMS附近的角动量重新分布。总体而言,IGW被发现显着改变PMS低质量恒星的内部旋转配置文件。
2013-04-19 astro-ph.SR
Asteroseismic forward modelling of 36 $β$ Cep pulsators and inferences on their internal differential rotation
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Radboud University Nijmegen(奈梅亨拉德堡德大学);Max Planck Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究旨在扩大β型造父变星星震学正向建模样本,利用新颖方法搜索非径向模式旋转分裂,成功建模36颗星并约束关键参数,确认径向差动旋转常见,且典型旋转剖面可能非单调。
2026-10-27 astro-ph.SR
Nearly-uniform internal rotation of solar-like main-sequence stars revealed by space-based asteroseismology and spectroscopic measurements
结合星震学分析和光谱测量,对22颗质量介于$1.0$和$1.6\,{\rm M}_{\odot}$之间的主序星的内部深处和表面的自转速率进行了限制。每颗恒星的星震数据都是由{ \it Kepler}或CoRoT太空任务采集的。结果表明,大多数恒星的表面自转速率与平均自转速率(不包括对流核)之间的差异很小,表明在恒星的主序星阶段之前和/或期间,存在一个有效的角动量输运过程。如果假设每颗恒星的表面对流区和下面的辐射区都是均匀旋转的,那么在大多数恒星中,这两个区域之间的旋转速率之差不超过2倍,与它们的年龄无关。
2015-07-04 astro-ph.SR
Implications of Rapid Core Rotation in Red Giants for Internal Angular Momentum Transport in Stars
红巨星的核心自转速率已经用星震学测量过。这些数据,以及日震测量和疏散星团自旋下降的研究,提供了强有力的线索的性质和时间尺度的内部角动量输运的恒星。我们集中在两种情况下:贫金属红巨星KIC 7341231(“奥托”)和中等质量的核心氦燃烧星。对于这两个,我们研究限制的情况下,核心和信封之间的角动量耦合的假设下,刚性旋转的主要序列。我们讨论了预期的核心旋转模式作为质量和半径的函数。在奥托的情况下,强烈的主序后耦合被排除,测得的核心旋转速率是在23至33倍的范围内,从标准的自旋下降模型预期的表面值。最小耦合时间尺度(0.17至0.45 Gyr)明显长于年轻疏散星团恒星的推断。这意味着在早期的第一个上升巨星中,内部角动量传输是无效的。相比之下,核心的旋转速率的演变次级团簇星被发现是一致的,与强耦合的快速主序星旋转。外推到白矮星制度预测旋转周期在330和0.0052天之间,取决于质量和去耦时间。我们确定了两个关键的成分,解释这些功能:对流核心和低效的角动量运输的存在下,较大的平均分子量梯度的存在下。观察测试,可以解开这些影响进行了讨论。
2013-06-17 astro-ph.SR
Backtracing the internal rotation history of the $β$ Cep star HD 129929
HD 129929是一个缓慢旋转的$β$造父变星,具有丰富的振荡光谱,包括两个旋转多重态。星震解释揭示了这颗质量为$\sim$ 9.35 M的大质量恒星存在径向差异自转。据估计,恒星核心的旋转速度确实比表面快$\sim$ 3.6倍。因此,表面旋转被推导为$\sim$ 2 km/s。这颗大质量恒星代表了对主序星和演化中的低质量恒星的丰富天基测光结果的理想对应。后者揭示了一个新的,往往是意想不到的,在恒星内部的角动量传输过程的图片。我们以一种新的方式研究了HD 129929内自转的约束条件,着重于它们对大质量恒星主序星内自转演化的解释。我们分别测试流体动力学和磁不稳定性的角动量输运过程。我们使用了在早期工作中获得的最佳星震模型。我们校准了恒星模型,包括旋转,不同的运输过程,重现参考模型。然后,我们研究了是否有一个过程有利于重现HD 129929的旋转轮廓,基于小行星地震多重峰的拟合。泰勒磁不稳定性对角动量输运的影响预测的核心到表面的旋转速率的比率只有1.6,而最近修订的处方,这一机制预测固体旋转。与星震推断相比,两者都太低了。只考虑流体动力学过程的模型与星震测量结果吻合得很好。令人惊讶的是,我们还可以得到一个关于零年龄主层序旋转轮廓的限制:很可能,核心和表面旋转之间的比率至少为$\sim$ 1.7。
2022-07-22 astro-ph.SR
Exploring the internal rotation of the extremely low-mass He-core white dwarf GD 278 with TESS asteroseismology
本研究利用 TESS 星震学和 LPCODE、MESA 两种恒星演化代码,分析极低质量白矮星 GD 278 的内部自转,发现其自转仅微弱差异且与刚体自转高度相符。
2023-03-28 astro-ph.SR
Seismic evidence for near solid-body rotation in two Kepler subgiants and implications for angular momentum transport
对亚巨星和红巨星内部自转的天文地震测量都表明,需要调用比理论预测更有效的角动量传输。对核心自转速率的限制可以从红巨星分支(RGB)的底部开始,我们仍然缺乏关于进化较少的亚巨星内部自转的信息。我们确定了两个年轻的开普勒次巨星,KIC 8524425和KIC 5955122,它们的混合模式明显地被旋转分裂。使用完整的开普勒数据集,我们提取的模式频率和旋转分裂的两颗星使用贝叶斯方法。然后,我们对这两个目标进行了详细的地震建模,并使用旋转核来反演它们的内部旋转剖面。我们发现这两颗恒星都几乎像固体一样旋转,KIC 8524425的核心-包络对比度为$Ω_{\rm g}/Ω_{\rm p}=0.68\pm0.47$,KIC 5955122的核心-包络对比度为$0.72\pm0.37$。这一结果表明,角动量的内部输运必须比这些恒星(在3亿年到6亿年之间)被迫差异旋转的时间尺度更快。通过将角动量的附加传输建模为具有恒定粘度$ν_{\rm add}$的扩散过程,我们发现需要$ν_{\rm add}>5\times10^4$ ~cm $^2$ .s $^{-1}$的值来解释KIC 8524425的内旋转,以及$ν_{\rm add}>1.5\times10^5$ ~cm $^2$ .s $^{-1}$用于KIC 5955122。这些值低于或相当于主序期间核心-包络耦合的效率,如疏散星团中恒星的表面旋转…
2020-07-06 astro-ph.SR
Can plume-induced internal gravity waves regulate the core rotation of subgiant stars?
卫星CoRoT和开普勒提供的地震数据使我们能够探测数千颗演化的低质量恒星的内部旋转。随后,几项研究表明,目前的恒星演化代码无法重现在这些恒星中观察到的低核心旋转速率。这些结果表明,一个额外的角动量输运过程是必要的,以抵消自旋上升,由于核心收缩在主序后演化。对于几个候选者,内部重力波(IGW)引起的运输可能发挥不可忽视的作用。在这项工作中,我们研究了穿透对流产生的IGW对低质量恒星从亚巨星分支到红巨星分支开始的内旋转的影响。我们表明,IGW可以有效地抵消收缩驱动的自旋上的亚巨星的核心,如果径向微分旋转的振幅(之间的中心的恒星和顶部的辐射区)是高于一个阈值。这一阈值取决于演化阶段,与开普勒卫星观测到的亚巨星样本的微分自转速率相当。因此,这样的协议可以被解释为由政府间世界贸易组织推动的监管机制的结果。该结果是在平滑旋转轮廓的假设下获得的,并且即使对于生成模型的参数考虑了宽范围的值也是成立的。相比之下,在红巨星分支,我们发现IGW仍然不足以单独解释观测结果。我们的结论是,羽流诱导IGW能够有效地提取角动量的亚巨星的核心,因此必须考虑。在红巨星分支上,另一种传输机制可能被调用。
2017-05-29 astro-ph.SR
Stellar dynamics: rotation, convection, and magnetic fields
恒星是不断变化的实体,在它们的生命中不断进化。在非长期时间尺度(从秒到年),对流、自转和磁场等动力学过程的影响可以改变恒星的振荡。对流激发类太阳恒星的声学模式,而旋转和磁场可以扰动振荡频率,提升本征频率的方位角分量m的简并度。此外,自转、对流和磁场之间的相互作用可以产生磁发电机,有时会产生规则的磁活动周期。在本章中,我们将回顾如何研究恒星动力学,并解释长期地震观测可以带来什么来理解这一领域。因此,我们展示了如何研究在太阳这样的恒星中运行的对流时间尺度的一些性质。我们还比较了分层的信息,我们可以获得的内部(径向)差分旋转从主序星类太阳,太阳,更发达的次巨星,和巨人。我们补充这一信息的内部旋转与测定的表面(纬度差)直接从光变曲线获得的旋转。事实上,当恒星活跃时,它们表面上的斑点会使发出的光变暗。当恒星旋转时,发出的光将被这些斑点的存在所调制,其周期对应于活跃纬度(斑点发展的地方)的旋转速率。我们通过讨论快速旋转恒星的地震学来结束这一章,从理论的角度来看,目前推断中等质量和高质量恒星的内部结构和动力学特性的挑战是什么。
2019-07-08 astro-ph.SR
Updated values of solar gravitational moments $J_{2n}$ using HMI helioseismic inference of internal rotation
太阳引力矩$J_{2n}$是一个重要的天文量,它的精确测定关系到太阳物理、引力理论、高精度天体测量和天体力学。因此,我们建议在目前的工作中计算新的值的$J_{2n}$(为$n$ = 1,2,3,4和5)使用最近的二维旋转速率推断从高分辨率SDO/HMI日震数据跨越整个太阳活动周期24。为此,从慢转恒星平衡的结构方程出发,导出了一个将$J_{2n}$与太阳内部密度和自转联系起来的一般积分方程。为了比较的目的,计算也使用旋转率从最近改进的分析SoHO/MDI日震数据的太阳活动周期23。与以前的研究结果一致,结果证实了高阶矩($n>1$)的径向和纬向分布的旋转在对流区的敏感性。四极矩$J_{2}$($n=1$)的计算值与最近由信使号航天器高精度测距数据推导出的水星近日点岁差测量值是一致的。相关的太阳扁率$Δ_{\odot}$的理论估计与最精确的天基测定,特别是RHESSI/SAS的测定是一致的。
2021-07-22 astro-ph.SR
Improved asteroseismic inversions for red-giant surface rotation rates
对恒星内部自转的天文地震观测表明,在亚巨星和红巨星的理论模型中,角动量输运是相当缺乏的。因此,需要精确的核心和表面旋转速率的测量,以限制内部传输过程中包括的模型。我们消除了大量的系统误差的小行星表面旋转率在以前的研究中发现。我们提出了一个新的目标函数的最佳本地化的AZN方法的旋转反演红巨星,这导致更准确的信封旋转速率估计从相同的数据。我们使用恒星模型在一系列的演化阶段和质量的综合观测来证明改进。我们发现,我们的新的反演技术使我们能够获得独立的核心旋转的表面旋转速率的估计。对于红巨星分支底部的恒星,我们将系统误差从约20%降低到接近于0的值,假设包络旋转不变。我们还证明了这种方法和线性旋转分裂方法之间的等价性。我们的新的旋转反演方法大大减少了红巨星表面旋转速率的系统误差。结合表面旋转速率的独立测量,这将允许对内部旋转轮廓设置更好的约束。这将是一个非常重要的探索,以进一步限制内部角动量输运沿下部的红巨星分支。
2022-09-28 astro-ph.SR
The spins of stripped B stars support magnetic internal angular momentum transport
为了预测恒星残骸的自旋,我们需要了解恒星内部自转的演化,并确定演化恒星收缩核心的旋转在哪个阶段从膨胀的包层中分离出来。质量转移双星的施主星几乎失去了它们的整个包层,因此可以直接看到它们的核心旋转。在质量转移事件之后,它们迅速收缩并褪色,尽管它们在短暂的B星阶段时很容易观察到。银河双星系统LB-1的B型主星,最初被认为包含一个大质量的黑洞,被很好地解释为一个被剥离的恒星伴随着一个较暗的Be星。主星光谱中狭窄的吸收线意味着自转非常缓慢,这是B型主序星的典型特征。在这里,我们调查的详细的二进制演化模型,其中两个恒星包括差分旋转,内部角动量输运,和自旋轨道耦合的通用网格中的质量捐助者的演变。而质量增益通常自旋的传质过程中,我们发现,剥离供体模型的自旋敏感地依赖于所采用的内部角动量输运机制。质子流体动力学输运不能解释观测到的缓慢自转,而包含磁角动量输运的模型能够重现观测到的LB-1和类似恒星的自转,而与初始自转速率无关。在这样的模型中,演化末期出现的白矮星的自旋与质量剥离无关。我们发现LB-1中的传质是适度非保守的证据。
2022-11-25 astro-ph.SR
Testing stellar opacities using asteroseismology
我们提出了什么样的限制不透明度可以从BA型主序星的恒星脉动的分析。这种分析包括复杂的地震模型,再现观测到的频率,以及从多色光度变化提取的热通量振幅的建设。恒星地震学,即,{ \it asteroseismology}是天体物理学中一个相对年轻的分支,目前,它提供了对内部结构和演化理论最精确的检验。我们表明,恒星条件下的不透明度需要修改的深度温度$T=110~000-290~000$ \,K。不透明度数据的修订非常重要,因为它们对于天体物理学的所有分支都至关重要。
2019-12-01 astro-ph.SR
Solar-like oscillations in a massive star
恒星的地震学提供了对发生在其内部的物理机制的深入了解,其振荡模式探测不同的层。由湍流对流激发的低振幅声振荡在40年前在太阳中被探测到,最近在低质量主序星中被探测到。利用对流旋转和行星凌日任务收集的数据,我们在这里报告在大质量恒星V1449 Aql中检测到类似太阳的振荡,V1449 Aql是一个已知的大振幅(b Cephei)振荡器。
2009-06-20 astro-ph.SR
Internal rotation of 13 low-mass low-luminosity red giants in the Kepler field
开普勒太空望远镜提供了红巨星的时间序列,其质量是前所未有的,因此可以进行详细的星震分析。对于一组有限的大约12颗红巨星,通过峰值装袋获得的观测到的振荡频率以及最新的脉动代码使我们能够可靠地确定核心/包络旋转比。到目前为止的结果表明,目前的模型无法再现旋转比,预测值高于观察到的值,因此表明有效的角动量传输机制应该在起作用。在这里,我们提供了一个样本的13个低光度低质量的红巨星开普勒在其第一次名义上的任务观察到的星震分析。这些目标形成了Corsaro等人2015年之前研究的19颗红巨星的子样本,这些红巨星不仅具有大量提取的振荡频率,而且还具有明确的模式识别。我们的目标是扩展红巨星的样本,其中通过峰袋频率的理论建模获得的内部旋转比可用。我们还用不同的方法推导了旋转比,并将这些方法的结果进行了比较。我们建立了地震模型,使用网格搜索结合Nelder-Mead单纯形算法,并获得旋转平均采用贝叶斯推断和反演方法。我们将这些平均值与使用先前开发的模型独立方法获得的平均值进行了比较。我们发现这个样本中红巨星的核心旋转速度比它们的包络快5到10倍,这与早期的结果一致。从不同的方法计算的旋转速率显示出良好的协议,为一些目标,而一些差异存在的其他。
2017-02-25 astro-ph.SR
Constraining the core-rotation rate in red-giant stars from Kepler space photometry
自转在恒星结构及其演化中起着关键作用。恒星内部自转通过输运过程引起化学物质的旋转混合和角动量的重新分配,影响Hertzsprung-Russell图中的演化轨迹。反过来,演化影响旋转特性。因此,关于深内部旋转特性的信息将有助于更好地理解恒星演化。然而,由于内部旋转轮廓无法直接测量,因此它仍然是一个主要的未知数,使模型的这一重要方面不受约束。我们可以用星震学测试恒星内部的非刚性旋转。通过非径向振动模的转动分裂效应,我们间接地研究了内转动轮廓。红巨星的自转速度非常慢,导致旋转分裂只有十分之几μHz。只有从美国宇航局开普勒太空望远镜超过1.5年的连续数据中,才能解决这些微小的变化。与理论模型的定性比较允许限制这些演化恒星的核心到表面的旋转速率。在本文中,我们报告的第一个结果的大样本研究分裂的个别偶极子模式。
2012-11-01 astro-ph.SR
Seismic constraints on the radial dependence of the internal rotation profiles of six Kepler subgiants and young red giants
背景:我们仍然不知道哪些机制负责恒星内部角动量的传输。最近在开普勒次巨星和红巨星的光谱中发现了包含旋转特征的混合模式,这使我们有机会在这个问题上取得进展。目的:我们的目标是探测开普勒目标样本的旋转轮廓的径向依赖性。为此,亚巨星和早期红巨星是特别令人感兴趣的目标,因为它们的旋转分裂对更深核心外的旋转比它们更演化的对应物更敏感。方法:我们首先提取了六颗年轻开普勒红巨星的转动分裂和振动频率。然后,我们使用演化代码CESAM2k和ASTEC对这些恒星进行地震建模。利用观测到的分裂和最优模型的旋转核,我们反演了六颗恒星的内部旋转轮廓。结果:我们得到的估计,在核心的平均旋转速率,并在这些恒星的对流信封。我们发现,在亚巨星分支的核心和信封之间的旋转对比度增加。我们的研究结果还表明,亚巨星的核心随着时间的推移而旋转,而RGB恒星的核心则相反。对于两个明星,我们表明,一个不连续的旋转配置文件与深不连续再现所观察到的分裂显着优于一个平滑的旋转配置文件。有趣的是,最有可能出现间断的深度大致与氢燃烧壳层的位置一致,氢燃烧壳层将收缩的层与膨胀的层分开。这些结果将给恒星角动量输运的研究带来观测上的限制。
2014-01-14 astro-ph.SR
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)
本文研究了近退化效应对红巨星线性旋转反演的影响,发现其系统误差超过观测不确定性,但现有方法仍能可靠分析部分红巨星。
2025-09-30 astro-ph.SR
Asteroseismology of evolved stars to constrain the internal transport of angular momentum. I. Efficiency of transport during the subgiant phase
背景:在演化恒星中观测到的类太阳振荡对它们的内部自转速率带来了重要的限制。为了正确地再现这些数据,除了纬向环流和切变不稳定性之外,还需要一种有效的输送机制。目的:研究亚巨星阶段角动量的输运效率。结果如下:对开普勒六个目标的核心和表面旋转速率进行精确的星震测量,可以精确确定这些次巨星中每一个所需的角动量传输效率。这些结果被认为是不敏感的所有不确定性相关的建模旋转效应之前的主序阶段。一个有趣的例外是年轻的次巨星(log(g)的典型值接近4),因为它们的自转性质对主序星的径向差异自转的程度很敏感。因此,这些年轻的次巨星构成了完美的目标,以限制从演化恒星的星震观测到的主序上的角动量传输。对于红巨星,我们发现,在亚巨星阶段,额外的传输过程的效率随着恒星质量的增加而增加。然而,这种未确定机制的效率随着亚巨星阶段的演化而降低,与红巨星的发现相反。因此,一个效率随径向差异旋转程度而增加的输运过程不能解释次巨星的核心自转速率,但它正确地再现了红巨星的自转速率。这表明,角动量内部传输所需的额外机制的物理性质在亚巨星和红巨星中可能是不同的。
2018-12-12 astro-ph.SR
Near-degeneracy effects on the frequencies of rotationally-split mixed modes in red giants
开普勒太空任务使得测量红巨星混合模式的旋转分裂成为可能,从而为探测这些恒星的内部旋转提供了前所未有的机会。在几颗红巨星的旋转多重态中已经发现了不对称性。这是出乎意料的,因为所有的红巨星,其旋转已被测量到目前为止,被发现旋转缓慢,低旋转,原则上,产生对称的多重。我们的目标是解释这些不对称性,并找到一种利用它们来探测红巨星内部旋转的方法。我们表明,在检测到非对称多重态的情况下,近简并效应预计会发生,因为旋转和模式混合的综合效应。这些影响迄今尚未考虑在内。通过使用微扰和非微扰的方法,我们表明,近简并效应产生的多重态不对称性是非常相似的观察。然后,我们提出并验证了一种方法的基础上微扰的方法来探测内部旋转的红巨星使用多重不对称性。我们成功地将我们的方法应用于开普勒年轻红巨星KIC 7341231的非对称$l=2$多重态,并获得其在核心和信封的平均旋转的精确估计。所观察到的不对称再现了良好的统计协议,这证实了近简并效应是非常可能的原因检测到的多重态不对称。我们预计近简并效应是重要的$l=2$混合模式沿红巨星分支(RGB)。对于$l=1$模式,仅在RGB的基础上可以忽略这些影响。因此,在解释旋转分裂时必须考虑它们,正如这里所示,它们可以带来关于红巨星内部旋转的有价值的信息。
2017-05-29 astro-ph.SR
Internal rapid rotation and its implications for stellar structure and pulsations
大质量和中等质量恒星在天体物理学中起着至关重要的作用。事实上,大质量恒星是重元素的主要生产者,在其短暂的生命结束时以超新星形式爆炸,并且可能是伽马射线暴的祖先。中等质量的恒星,虽然不一定会爆炸成超新星,但也显示出类似的现象,数量要多得多,并且有一些最丰富的脉动光谱。理解这些恒星的关键是理解快速旋转对其结构和演化的影响。这些效应包括可以立即观察到的离心变形和重力暗化,以及长期效应,如剪切湍流引起的旋转混合,这些效应延长了恒星的寿命,改变了化学产率,并在其寿命结束时影响恒星残骸。为了了解这些影响,过去几年来已经和正在开发一些模型。这些模型导致越来越复杂的预测,需要通过观察来检验。一个特别有希望的限制来源是地震观测,因为这些观测可能会导致有关其内部结构的详细信息。然而,在提取这些信息之前,需要克服一些理论和观测障碍,其中最重要的是模式识别。目前的会议记录描述了最近的进展,在模拟这些恒星,并显示如何提高理解他们的脉动,即频率模式,模式振动,线轮廓的变化,和模式的激励,可能有助于破译地震观测。
2015-02-05 astro-ph.SR