The Effects of Metallicity on Convective Overshoot Behaviour in Models of delta Scuti Variable Stars
盾牌座δ变星是通过径向和非径向脉动而表现出光度周期性变化的恒星。在内部,这些恒星有相对较小的对流核心,对流过冲可以显着影响大小。最近,盾牌座δ恒星的径向脉动模型发现,脉动常数(Q)作为有效温度的函数与恒星内对流过冲量之间存在很强的相关性。然而,只有模型的金属含量Z = 0.02进行了检查,留下这种关系的依赖化学成分未知。在这项工作中,我们已经扩展了模型的脉动性质使用GYRE。通过改变模型的质量、转速、对流过冲和金属丰度,我们研究了低温下Q的行为。我们发现,更新的对流边界处理MESA改变了以前发现的过冲依赖性,斜率的值取决于旋转和过冲。我们还发现,有一个金属丰度依赖的Q值。在我们的网格中,最低的金属丰度模型达到了比以前研究的更高的温度,揭示了对数Q和对数Teff之间的抛物线关系。
2021-11-23 astro-ph.SR
Properties of semi-convection and convective overshooting for massive stars
本文计算了具有15个$M_{\odot}$和30个$M_{\odot}$的恒星的半对流和核心对流超射性质。采用新的方法处理半对流问题。采用Schwarzschild方法和Ledoux方法限制对流边界和计算湍流量时,采用不同的熵梯度:采用Schwarzschild方法时采用$\frac{\partial \overline{s}}{\partial r}=-\frac{c_{p}}{H_P}(\nabla-\nabla_{\rm ad})$,采用Ledoux方法时采用$\frac{\partial \overline{s}}{\partial r}=-\frac{c_{p}}{H_P}(\nabla-\nabla_{\rm ad}-\nabla_μ)$。将核心对流超冲和半对流作为一个整体来处理,发现两者的发展呈现出几乎相反的趋势,越强的核心对流超冲导致越弱的半对流。分析了不同参数和对流处理方法对湍流量的影响。增大混合长度参数$α$,对流核内的湍流动能增加,超调距离延长,但抑制了半对流的发展。采用Ledoux方法,使超调进一步扩大,半对流发展受到抑制。
2013-11-29 astro-ph.SR
Rotation and Convective Core Overshoot in theta Ophiuchi
最近对几颗仙王座β星的研究成功地限制了它们的内部旋转轮廓和对流核心过冲。特别是,最近的一项研究集中在θ $ OPH表明,对流核心过冲参数α = 0.44是所需的模型所观察到的脉动频率,显着高于其他恒星的这种类型。本文研究了早期主序振荡器中旋转和超调的影响,并试图用低阶脉动频率来约束这些参数。这将应用于一些测试模型和theta Oph。我们使用二维恒星演化程序和二维线性绝热脉动程序计算了9.5 Msun模型的脉动频率。我们计算低阶p模式的模型与一系列的旋转速率和对流核心过冲参数。使用这些模型,我们发现,对流核心过冲的脉动频率比旋转有更大的影响,除了在最迅速旋转的模型考虑。当通过缩放频率来解释半径的差异时,旋转的影响会减小,但并不完全解释。我们发现,增加对流核心过冲减少了大的分离,而产生的小分离略有增加。我们创建了一个模型频率网格,它跨越了几个旋转速率和对流核心过冲值。使用修改后的卡方统计量,我们能够恢复一些测试模型的旋转速度和核心超调。最后,我们讨论的情况下,β仙王座明星θ OPH。使用观察到的频率和固定的质量和金属丰度,我们发现比以前确定的更低的过冲,α = 0.28 +/- 0.05。我们确定的自转速率与以前的工作和观测结果一致,约为30 km/s。
2010-03-26 astro-ph.SR
Convection and convective overshooting in stars more massive than 10 $M_\odot$
在本文中,四套演化模型计算的混合长度参数$α_{\rm p}$和超调参数$δ_{\rm ov}$的不同值。研究了大质量恒星中对流核和对流包层的性质。我们得到三个结论:首先,较大的$α_{\rm p}$导致增强对流混合,去除化学梯度,并增加对流传热效率。其次,核心势$ϕ_{\rm c} = M_{\rm c} / R_{\rm c}$充分描述了恒星的演化,无论它是一个红色或蓝色的超巨星在中央氦点火。第三,氢燃烧壳层上方氢分布的不连续性严重影响了Hertzsprung-Russell图中蓝环的出现。
2015-05-12 astro-ph.SR
A more realistic representation of overshoot at the base of the solar convective envelope as seen by helioseismology
太阳对流层底部附近的层结是由对流过冲和元素扩散过程控制的,该区域被广泛认为在太阳发电机中起着关键作用。在该地区的分层引起的太阳能p模式,它已被用来确定太阳能对流区的深度和调查的对流过冲的程度的频率的特征信号。以前的日震调查表明,太阳的球对称分层在这一地区比在一个标准的太阳模型没有过冲平滑,并排除了简单的模型纳入过冲,延长该地区的绝热分层和有一个或多或少的突然过渡到亚绝热分层在边缘的过冲区域。在本文中,我们考虑物理动机的模型,有一个平滑的过渡,在分层桥接该地区从较低的对流区的辐射内部下方。我们发现,这样的模型是在更好的协议与日震数据比标准的太阳模型。
2011-02-20 astro-ph.SR
Local heating due to convective overshooting and the solar modelling problem
最近的流体动力学模拟的对流在一个类似太阳的模型表明,穿透对流在边界的对流信封修改的热背景中的过冲层。基于这些结果,我们在一维恒星演化代码中实现了一个简单的处方来修改太阳模型对流边界以下的温度梯度。这个简单的处方定性地再现了流体动力学模拟中发现的行为,即对流边界以下的温度梯度的局部加热和平滑。我们表明,在过冲层中引入局部加热可以减少通常报道的太阳模型和从日震学推断的太阳结构之间的声速差异。它还影响对流包络中的关键量,如密度、熵和声速。这些影响可能有助于减少太阳能模型和观测约束的基础上地震反演的勒杜判别式之间的差异。由于混合由于过冲和局部加热是相同的对流渗透过程的结果,这项工作的目标是邀请太阳能建模人员考虑这两个过程的一个更一致的方法。
2022-01-01 astro-ph.SR
A Large Convective-Core Overshoot in \textit{Kepler} Target KIC 11081729
KIC 11081729的频率比$r_{01}$和$r_{10}$随频率的增加先减小后增大。对于不同的光谱约束条件,超调参数$δ_{\mathrm{ov}}$小于1.7的模型都不能再现比值的分布。然而,比率的分布可以通过具有在大约$1.7-1.8$范围内的$δ_{\mathrm{ov}}$的模型直接再现。恒星质量和年龄的估计会受到光谱结果的影响,但$δ_{\mathrm{ov}}$的测定不依赖于光谱结果。在KIC 11081729中可能存在一个大的对流核超调。KIC 11081729的$r_{01}$和$r_{10}$的特征可能是由于对流核的大超调作用造成的。用函数$B(ν_{n,1})$可以再现不同对流核恒星的$r_{01}$和$r_{10}$的分布。如果临界频率$ν_{0}$的值大于最大振荡功率频率$ν_{max}$的值,则恒星可能具有小对流核和$δ_{\rm ov}$。但如果$ν_{0}$的值小于$ν_{max}$的值,则恒星可能有一个大的对流核心和$δ_{\mathrm{ov}}$。该函数有助于确定对流核心的存在和对流核心的大小,包括从观察到的频率的过冲区域。该测定不依赖于恒星模型的计算。
2016-04-14 astro-ph.SR
Examining the Relationship Between Convective Core Overshoot and Stellar Properties Using Asteroseismology
核心超调是恒星模型构建中的一个很大的不确定性来源。超调量是恒定的还是依赖于质量的,并不完全清楚,即使模型有时假设基于质量的趋势。在这项工作中,我们使用从恒星观测到的\textit{Kepler}的asteroseismic数据来研究各种恒星属性之间的关系和正确建模一个给定的恒星所需的过冲量。我们发现恒星质量和过冲量之间的恒星1.1和1.5 $M_\odot$,与0.89的斜率有很强的正向趋势。此外,我们研究如何推断恒星属性的变化作为一个函数的过冲。我们的模型网格显示,推断的恒星质量和半径可以分别变化高达14%和6%,这取决于超调的程度。这种大规模传播的结果是在年龄相称的蔓延。
2020-09-20 astro-ph.SR
Calibrating the updated overshoot mixing model on eclipsing binary stars: HY Vir, YZ Cas, X2 Hya & VV Crv
具有对流核的分离食双星为研究对流核超调提供了一个很好的工具。对经典的过冲模型进行了修正,并对一些双星进行了验证。经典的过冲模型简单地扩展了完全混合区的边界。然而,经典的过冲模型是物理上不合理的,与日震研究不一致。最近建立了一个更新的超调混合模型。模型中有一个关键参数。在本文中,我们使用了四个食双星的观测,即,HY Vir、YZ Cas、$\rm{χ^2}$ Hya和VV Crv,以研究参数的合适值。发现食双星定标的建议值与其他方法的建议值是一致的。研究了改进后的超调模型对恒星结构的影响。对流/过冲混合的扩散系数在对流区非常高,然后在对流边界附近迅速减小,并在过冲区指数减小。过冲区扩散系数的低值导致弱混合和部分混合过冲区。半对流,这出现在标准的恒星模型中的低质量恒星的对流核心,被删除的部分过冲混合。
2014-04-17 astro-ph.SR
A study of convective core overshooting as a function of stellar mass based on two-dimensional hydrodynamical simulations
本文对质量范围从3 $M_\odot$到20 $M_\odot$的零年龄主序星的核心对流进行了二维数值模拟。用完全可压缩的时间隐式码MUSIC进行了仿真。我们研究了过冲的效率,它描述了穿越对流边界的对流流的弹道过程,作为恒星质量和光度的函数。我们还研究了人为增加恒星光度对3个$M_\odot$模型的影响。模拟涵盖数百至数千对流周转时间尺度。应用框架的极端羽流事件以前开发的对流信封,我们得到过冲长度作为恒星质量的函数。我们发现超调距离($d_{\rm ov}$)与恒星光度($L$)和对流核心半径($r_{\rm conv}$)成正比。我们推导了一个标度律$d_{\rm ov} \propto L^{1/3} r_{\rm conv}^{1/2}$,它是在一个1D恒星演化代码和由此产生的恒星模型进行了比较,观察。缩放预测的超调距离,显着增加恒星质量的值,在定性与观测一致。然而,在定量上,预测值被低估的群众$\gtrsim 10 M_\odot$。我们的二维模拟显示,形成一个接近绝热层的史瓦西边界的对流核心,在最近的三维模拟对流。最明亮的模型显示了近绝热层的尺寸随时间的增长。随着近绝热层的上边缘越来越接近最大过冲长度,并且随着模拟时间超过过冲层中的典型热扩散时间尺度,这种增长似乎会减慢。
2023-01-06 astro-ph.SR
Convection and Overshoot in models of gamma Doradus and delta Scuti stars
我们研究了以$δ$ Scuti变星和$γ$ Doradus变星为代表的恒星模型的脉动性质。我们已经计算了一个网格的恒星模型从1.2到2.2 M $_{\odot}$,包括旋转和对流过冲的影响,使用MESA,我们调查这些模型的脉动特性,使用GYRE。我们讨论了可观察到的模式的频率间隔为$p$模式和周期间隔为g模式。使用g模式周期间隔中的可观测模式,可以在观测上约束模式的对流过冲和旋转。我们还计算了网格中所有模型的脉动常数(Q),并研究了对流过冲和旋转的变化。径向模的Q值的变化可以用来限制对流过冲和该区域恒星的旋转。作为一个测试案例,我们将这种方法应用到22个高振幅$δ$ Scuti星(HADS)的样本,并提供估计的对流过冲的样本。
2017-09-20 astro-ph.SR
Convective Overshoot and Macroscopic Diffusion in Pure-Hydrogen Atmosphere White Dwarfs
我们提出了一个理论描述的宏观扩散所造成的对流过冲在纯氢DA白矮星使用三维(3D),闭底,辐射流体力学CO $^5$ BOLD模拟。我们依赖于一个新的网格的深3D白矮星模型在11400 K $\leq T_{\mathrm{eff}} \leq$ 18000 K的温度范围内,示踪粒子和示踪剂密度被用来获得宏观扩散系数驱动的对流过冲。这些扩散系数相比,从一维结构的微观扩散系数。我们发现,完全混合区域的质量很可能增加到2.5个数量级,而推断的吸积率增加了一个更温和的数量级。我们提出的证据表明,增加的沉降时间高达2个数量级是可以预期的,这是污染的白矮星的时间变化研究的意义。我们的网格还提供了最强大的约束对流不稳定性的发生在DA白矮星的有效温度范围从18000到18250 K。
2019-06-26 astro-ph.SR
Convective overshooting and production of s-nuclei in massive stars during their core He-burning phase
利用“后处理”技术,我们研究了不同初始质量和金属丰度的恒星模型中对流过冲对s核产生的作用($15 \leq M_{ZAMS}/M_{\odot} \leq 25$ ; $10^{-4} \leq Z \leq 0.02$),考虑参数$f$的值的范围,这决定了对流过冲的整体效率。我们发现,s-核的生产增强,直到一个因素$\sim 6$(用$60\lesssim A\lesssim90$测量的6 s-唯一核素的平均过量生产因子)在我们的所有模型中,在$f$范围内,与“无超调”模型获得的产量相比,(即具有相同初始质量和金属丰度但具有$f=10^{-5}$的模型)。此外,结果表明,超冲参数$f$和s-过程效率之间的联系是本质上单调的,在我们所有的模型,不同的初始质量和金属丰度。同样明显的是,对于给定的f值,当我们将模型的质量从15 M $_\odot$逐渐增加到25 M $_\odot$并且将Z值从10 $^{-4}$逐渐增加到0.02时,s-过程效率更高。我们还简要地讨论了这些结果的可能后果与s-过程弱组件的效率,以及一个“经验法则”,以评估对流过冲的一代恒星的产量的影响的一些悬而未决的问题。
2010-10-26 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
Effects of stratification on overshooting and waves atop the convective core of $5M_{\odot}$ main-sequence stars
本文通过二维模拟研究5倍太阳质量恒星在不同演化阶段核心上方的氦分层对对流的影响,发现分层抑制过冲混合并减弱内重力波,使演化后期波动功率显著降低。
2024-07-08 astro-ph.SR
A Novel Approach to Constrain Rotational Mixing & Convective-Core Overshoot in Stars Using the Initial-Final Mass Relation
半经验的初始-最终质量关系(IFMR)将星团中光谱分析的白矮星与形成它们的恒星的初始质量联系起来。然而,大多数目前的恒星演化模型预测,恒星将演化为质量比IFMR中发现的小$_\odot$ 0.1 M的白矮星。我们首先看看如何不同的理论质量损失率,第三次疏浚效率,对流核心过冲可能有助于解释模型和观测之间的差异。这些参数在最低质量(M $_{\rm initial}$ $<$ 3 M $_\odot$)下起重要作用。在更高的质量,只有对流核心过冲有意义地影响白矮星质量,但单独它可能无法解释观测到的白矮星质量,也不能解释为什么IFMR散射大于观测误差预测。然而,这些更高的质量也是主序星中旋转混合开始产生更大质量核心的地方,因此也是更大质量白矮星的地方。这种旋转混合也延长了恒星的寿命,使得旋转速度更快的祖先在半经验年龄分析中看起来像质量更小的恒星。将观测到的年轻B矮星旋转范围应用于MIST或SYCLIST旋转模型,在再现观测到的IFMR数据及其分散性方面表现出显着的改进。旋转和有效的对流核心过冲的合并显着提高了与观测的匹配。这项工作表明,IFMR提供了一个有价值的观测约束旋转和对流核心过冲如何影响恒星的核心演化。
2019-01-09 astro-ph.SR
Overshooting
当对流元素渗透到邻近的辐射带时,恒星就会出现过冲现象。在太阳中,它导致在外部对流区底部出现所谓的“速度跃层”,这一区域正在成为标准太阳发电机模型的一个关键组成部分,因为那里可能产生强环形磁场。然而,这种过冲是没有预测的混合长度理论的对流,对流元素必须停止在边界的对流不稳定区域。我将审查这个对流过冲在恒星内部的主要属性,特别是它的微妙的依赖与热扩散,并将提出最新的结果从2-D和3-D直接数值模拟(DNS)的穿透对流。
2010-01-06 astro-ph.SR
Convective overshoot mixing in Nova outbursts - The dependence on the composition of the underlying white dwarf
我们在这里提出,第一次,一个二维的研究过冲对流机制在新星爆发的吸积信封下的层的广泛的可能成分。以前的调查研究这种机制只为太阳组成物质的碳氧(C-O)白矮星的顶部吸积。由于在逃逸过程中,与碳的混合大大提高了氢的燃烧速率,人们应该质疑喷出物是否也有可能显著富集恒星演化模型预测的其他基本成分(He,O,Ne,Mg)。我们模拟了几种非碳的情况,并在喷射的氢层中发现了大量的这些底层材料。尽管有很大的差异率,时间尺度和能量的情况下,我们的研究结果表明,对流疏浚机制预测显着富集在我们所有的非碳的情况下,包括氦富集在经常性的新星。结果与观测结果一致。
2012-10-03 astro-ph.SR
Confronting uncertainties in stellar physics: calibrating convective overshooting with eclipsing binaries
作为一个更大的计划,旨在更好地量化恒星计算中的不确定性的一部分,我们试图校准的程度对流过冲在低到中等质量的恒星通过日食双星系统。我们模拟12个这样的系统,组件质量在1.3和6.2太阳质量之间,使用详细的二进制恒星演化代码STARS,产生网格的模型在金属丰度和过冲参数。从这些数据中,我们确定了每个系统的最佳拟合参数。对于三个系统,我们的模型都没有产生令人满意的拟合。对于其余的系统,没有一个单一的对流过冲参数值适合所有的系统,但我们的大多数系统可以很好地描述与过冲参数在0.09和0.15之间,对应于约0.1-0.3的压力标度高度的核心以上的混合区域的扩展。在我们能够获得良好拟合的九个系统中,有七个可以合理地与0.15的单个参数拟合。我们没有发现证据的趋势,无论是质量或金属丰度的超调程度,虽然数据集是有限的大小。我们重复我们的计算与第二个演变代码,MESA,我们发现这两个代码之间的一般协议。对于对流核以上的混合区的扩展,MESA模式所要求的大约是0.15-0.4个压力标度高度。对于系统EI Cep,我们发现,MESA给出了一个过冲区域,该区域比STARS大约0.1压力标度高度,而对于次级,差异仅为0.05压力标度高度。
2015-01-21 astro-ph.SR
Dynamics of Turbulent Convection and Convective Overshoot in a Moderate Mass Star
观测恒星天体物理学的持续进展需要深入了解基本的对流动力学。我们呈现了中等质量恒星(1.47兆太阳)外层的真实3D辐射流体动力学模拟结果,包括完整的对流区、过冲区域和辐射区的顶层。模拟结果表明,表面造粒具有广泛的规模,从2到12微米,大颗粒组织在定义明确的集群,由几个颗粒。3D模拟的平均结构剖面与相应的1D标准恒星模型的比较表明,恒星半径增加了约800 km,以及电离区的热力学结构和湍流性质的显着变化。颗粒群之间的颗粒间通道中的对流下降气流达到20 km/s以上的速度,穿透整个对流区,撞击辐射区,并形成8 Mm厚的过冲层。相反,半经验的超调模型,我们的研究结果表明,三维动态超调区域由两层组成:近绝热扩展的对流区和更深层的增强亚绝热分层。这一层的形成是由于加热所造成的制动过冲对流羽流。在恒星建模和解释星震学数据时必须考虑到这种效应。特别是,我们证明了3D模型可以定性地解释偏离标准太阳模型日震学发现。
2015-12-22 astro-ph.SR
Modeling Convective Core Overshoot and Diffusion in Procyon Constrained by Asteroseismic Data
我们比较了演化的恒星模型,它匹配南河三的质量和位置的HR图,目前的地基asteroseismic观测。氦和金属的扩散以及两个传统的核心过冲描述和Kuhfuss非局部对流理论被认为是。我们建立了两个公布的小行星地震数据减少南河三,这主要是在他们的识别偶与奇的l-值不同,是一个显着更可能和自洽的匹配我们的模型比其他。根据我们的贝叶斯分析,最可能的模型已经发展到接近关闭,仍然保留着氢对流核心。我们最可能的模型包括Y和Z扩散,并具有0.9和1.5压力标度高度之间的常规核心过冲,这分别使对流核心的外半径增加了22%至28%。我们讨论的意义,这相对高于预期的核心过冲量的内部混合过程中的演变。我们的最可能的模型的参数是相似的,无论是绝热或非绝热模型p-模式的频率相比,观察,虽然,贝叶斯概率更大时,使用非绝热模型的频率。所有最可能的模型(有或没有核心过冲,绝热或非绝热模型频率,扩散或无扩散,包括观察到的HRD位置和质量的先验)的质量都在观察到的质量1.497+/-0.037 Msun的一个sigma范围内。
2014-04-24 astro-ph.SR
A simple scheme to implement a nonlocal turbulent convection model for the convective overshoot mixing
经典的“弹道式”过冲模型存在一些矛盾,与数值模拟和星震研究结果不一致。星震研究表明,超调是一个弱混合过程。扩散模型适合于处理这类问题,而扩散系数的形式是扩散模型的关键。因为过冲混合与对流热传输有关(即,(1)它们之间应该有相似之处。最近提出的超调混合模型表明,在超调区域内,成分混合与熵混合是一致的。应用该模型的前提是要知道湍流动能的耗散率。耗散率可以通过求解湍流对流模型(TCM)来计算。但由于一些数值问题和巨大的时间成本,中医药的应用是困难的。为了找到一种简便的方法,我们采用渐近解,并将TCM简化为一个单一的湍流动能线性方程。这种线性模型在恒星演化计算中易于实现,且所需的额外时间开销可以忽略。在恒星演化中对线性模型进行了检验,发现线性模型能很好地再现全TCM的湍流动能剖面,以及扩散系数、丰度剖面和恒星演化轨迹。我们还研究了模型参数的不同值的影响,并发现由于在过冲区域的温度梯度的修改的影响是轻微的。
2016-01-08 astro-ph.SR
The shape of convective core overshooting from gravity-mode period spacings
具有对流核心的恒星的演化高度依赖于近核心混合过程的效率和程度,这有效地增加了核心质量和主序星寿命。我们调查在何种程度上的重力模式周期间隔在缓慢脉动的B型恒星观测开普勒任务可以用来约束对流核心过冲和辐射信封中的额外混合的形状和程度。我们计算网格的一维恒星结构和演化模型的两种不同形状的对流核心过冲和三种形状的辐射包络混合。在这些网格中的模型进行比较,一组基准模型,以评估其模仿的偶极双极g-模式的基准模型的能力。通过我们的模型比较,我们发现,在中心的氢含量为Xc = 0.5,偶极双折射g-模式的周期范围为0.8-3 d是能够区分阶跃和指数扩散过冲。这种能力在Xc = 0.1时消失。此外,g模式的行为相同的三种不同形状的辐射包络混合考虑。然而,一个恒定的信封混合需要对流核心附近的扩散系数比内部重力波的化学混合高5倍,以获得约0.5德克斯的表面氮过剩的主要序列的寿命。在开普勒任务的估计频率误差内,g模式区分阶跃和指数扩散过冲的能力取决于进化阶段。结合平均周期间隔和观测到的表面丰度(特别是氮)的信息,可以用来限制大质量恒星辐射包络中混合的形状。
2018-02-06 astro-ph.SR
Convective overshoot mixing in stellar interior models
对流过冲混合在恒星结构和演化中起着重要的作用。然而,过冲混合是一个长期存在的问题。过冲混合的不确定性是恒星物理中最不确定的因素之一。众所周知,对流和过冲混合是由径向化学成分通量决定的。本文从水动力学方程出发,在一些模型假设的基础上,建立了一个局部的径向化学组分通量模型。该模型在恒星模型中进行了测试。主要结论如下。(i)局地模式表明,对流混合和过冲混合可以看作是一个扩散过程,不同化学元素的扩散系数是相同的。然而,如果非本地条款,即,考虑到径向化学组分通量的湍流对流输送,每个化学元素的扩散系数一般应不同。(ii)对流/过冲混合的扩散系数在对流区和过冲区表现出不同的行为,这是因为对流区混合的特征长度尺度较大,而过冲区混合的特征长度尺度较小。过冲混合过程应视为弱混合过程。(iii)在恒星模型中检验了混合扩散系数的结果。结果发现,一个单一的选择,我们的中心混合参数导致一致的结果,太阳对流包络模型以及核心对流模型的质量从2 M到10 M的恒星。
2013-03-01 astro-ph.SR physics.flu-dyn
The dependence of convective core overshooting on stellar mass
对流核心过冲延长了恒星的主序星寿命。超调计算的演化轨迹与经典史瓦西判据的演化轨迹有很大的不同,这导致了对恒星性质的不同预测。在过去的二十年里,尝试用分离的双线食双星来校准恒星质量的超调程度,在很大程度上是不确定的,主要是由于缺乏合适的观测数据。在这里,我们用更完整的双星样本重新讨论过冲的可能质量依赖性问题,并检查可能与演化状态或金属丰度Z的任何其他关系。我们使用精心挑选的33个双线食双星的样本,战略性地定位在H-R图中,精确的绝对尺寸和组件质量范围从1.2到4.4太阳质量。我们比较它们的测量性能与恒星演化计算推断半经验值的超调参数α(ov)为每颗恒星。我们的模型使用过冲距离d(ov)= alpha(ov)Hp的常用处方,其中Hp是由史瓦西准则给出的对流核心边缘的压力标度高度,alpha(ov)是一个自由参数。我们发现α(ov)和质量之间的关系比以前的工作定义得更清楚,并表明一个显着上升到约2个太阳质量,然后很少或没有变化超过这个质量。尽管我们样本中的恒星[Fe/H]的范围是10倍,从-1.01到+0.01,但在给定质量下,演化状态或金属丰度之间没有明显的相关性。
2016-06-02 astro-ph.SR
Asteroseismic investigation on KIC 10526294 to probe convective core overshoot mixing
本文通过对中等质量 SPB 星 KIC 10526294 的星震学建模与频率插值分析,发现扩散系数快速下降 4 个数量级时与观测振荡频率最吻合,为湍流对流混合模型的过冲预测提供了微弱证据。
2023-05-26 astro-ph.SR
Absolute properties of the eclipsing binary system AQ Serpentis: A stringent test of convective core overshooting in stellar evolution models
我们报告了对分离的、周期为1.69天的双线食双星AQ Ser的差示光度观测和径向速度测量结果。确定的组件的精确质量和半径分别优于1.8%和1.1%,并且M1 = 1.417 +/- 0.021 MSun,M2 = 1.346 +/- 0.024 MSun,R1 = 2.451 +/- 0.027 RSun,R2 = 2.281 +/- 0.014 RSun。温度分别为6340 +/- 100 K(光谱类型F6)和6430 +/- 100 K(F5)。这两颗恒星都是相当演化的,以至于恒星演化理论的预测对对流核心上方的额外混合程度(过冲)特别敏感。组分质量的差异足以排除H-R图中超过中心氢耗尽点的位置,这意味着需要额外的混合。此外,我们发现,目前的主序列模型是无法匹配的观察到的属性在一个单一的年龄,即使允许未知的金属丰度,混合长度参数,对流超调参数自由和独立地变化的两个组件。质量较大的恒星的年龄在系统上显得更年轻。AQ Ser和其他类似演化的食双星显示出同样的差异,突出了当前恒星理论中描述过冲的一个突出而又被忽视的问题。
2013-12-04 astro-ph.SR
The dependence of convective core overshooting on stellar mass: semi-empirical determination using the diffusive approach with two different element mixtures
对流核过冲对中高质量恒星的演化有很强的影响。双线食双星和恒星振荡的研究重新引起了人们对超调对恒星质量的可能依赖性的兴趣,迄今为止,这一点还没有受到观测的充分约束。在这里,我们使用了29个在H-R图的关键位置上的被充分研究的双线食双星的样本来建立f(ov)对质量的显式依赖性,其中f(ov)是扩散近似中的自由参数。测量的质量,半径和温度的二进制组件进行了比较,恒星演化计算的基础上MESA代码,推断半经验值的f(ov)为每个组件。我们发现了明显的质量依赖性,使得f(ov)在1.2- 2.0太阳质量范围内从零急剧上升,然后趋于平稳,直到我们样本的4.4太阳质量极限。用两种不同的元素混合物的测试表明趋势是相同的,我们发现它也是定性类似于我们以前的研究中建立的一个经典的阶跃函数实现的自由参数α(ov)的特点过冲。基于这些测量,我们推断出两个过冲参数之间的近似关系α(ov)/f(ov)= 11.36 +/- 0.22,可能依赖于恒星的性质。
2017-10-23 astro-ph.SR
Overshooting by convective settling
我们研究了一个缓慢的混合过程中的恒星对流信封,这是由冷向下羽流的对流区的底部以下的解决。如果一小部分($10^{-7}$级)在表面冷却的物质在羽流中下降时保持显著的熵亏损,则它可以到达锂燃烧发生的深度。该模型计算的热响应和对流区以下的混合,由于沉降过程,假设羽流到达对流区的底部具有广泛的熵对比。我们得到了一个很好的拟合观测到的锂在太阳中的消耗,假设沉降质量通量分布相对于熵的对比度作为一个幂律与斜率约-2。我们发现对流沉降对对流区以下的分层有一个可以忽略不计的影响,虽然它引起的混合可以修改氦浓度梯度。
2013-10-30 astro-ph.SR
Characteristics of convection and overshooting in RGB and AGB stars
基于Li & Yang(2007)的湍流对流模型(TCM),我们研究了2和5M星在RGB和AGB位相的包层湍流对流特征。TCM已成功地应用于包括对流不稳定区和过冲区在内的整个对流包层。我们发现,当恒星模型沿着Hayashi线越来越靠上时,对流运动变得越来越强。在对流不稳定区,我们发现,湍流相关成正比的一个共同的因素$(\nabla-\nabla_{ad})\bar{T}$的功能,这解释了类似的分布,这些相关。对于TCM,我们发现,如果得到的恒星温度结构接近MLT,对流运动将在一个更大的速度,从而更激烈。然而,如果调整湍流速度接近MLT,超绝热对流区向内延伸得更多,恒星模型的有效温度将得到较低。对于超调距离,我们发现,随着恒星模型沿Hayashi线向上放置,超调区顶部和底部的湍流动能k的e折叠长度都减小,但减小的幅度并不明显。对于相同TCM参数的不同恒星模型,湍流关联$\bar{u_{r}^{'}T^{'}}$的超调距离几乎相同。...
2011-07-05 astro-ph.SR
The convective kissing instability in low-mass M-dwarf models: convective overshooting, semi-convection, luminosity functions, surface abundances and star cluster age dating
研究低质量M矮星对流接吻不稳定性,通过MESA模型分析对流超射与半对流对赫罗图演化轨迹及表面丰度的影响,并利用合成星群颜色-星等图重现主序间隙,提出星团年龄测定方法。
2023-09-14 astro-ph.SR
Revising the evolutionary stage of HD 163899: the effects of convective overshooting and rotation
根据对B型超巨星HD 1,163899的质光比、有效温度和自转速度的新测定以及对恒星振荡谱的解释,修正了该恒星的演化地位。氮碳丰度的观测值确定了恒星的旋转速率。现在,更大质量的模型比以前考虑的更受欢迎,而且很可能该恒星仍处于主序星阶段。旋转引起的混合表现为大气中氮的过剩,这与我们对HARPS谱的分析一致。因此,HD 163899可能属于一组演化的富氮主序星。
2016-12-23 astro-ph.SR
The effects of near-core convective shells on the gravity modes of the subdwarf B pulsator KIC 10553698A
KIC 10553698 A是一颗由开普勒卫星观测到的热脉动亚矮星B(sdB)。它表现出偶极(l = 1)和四极(l = 2)重力模式,具有清晰的周期间隔结构。KIC 10553698 A的地震特性提供了一个测试恒星演化模型的机会,并提供了一个独特的机会来确定混合过程。我们认为混合由于对流过冲超出边界的氦燃烧的核心。非常小的超调(f = 10^{-6})导致对流核心的尺寸逐渐增大。然而,中等(f = 10^{-2})和小(f = 10^{-5})的超调都导致惰性外对流壳层在近核区域的出现。我们说明,对流壳层引起的化学分层是能够改变的g-模式的周期间隔模式的sdB星明显。在具有中等和小核心超调的模型中,重力模式的平均周期间隔和捕获与KIC 10553698 A中观察到的周期间隔趋势完全一致。原子扩散驱动的重力沉降以及热和化学梯度的应用,以达到更好的匹配所观察到的周期间距。模型,包括小的或非常小的过冲与原子扩散的极端水平分支阶段的寿命减少,并产生化学分层引起的对流壳在氦燃烧阶段。除了与星震学一致外,它们的R2参数计算值与观测值更一致。
2016-11-01 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
Age and convective core overshooting calibrations in CPD-54 810 binary system. Statistical investigation on the solution robustness
本研究基于 CPD-54 810 双星系统精确观测,采用 SCEPtER 流程估计双主序星年龄与对流核超射参数,通过多项测试验证解的稳健性,发现年龄可在 5% 水平可靠估计。
2023-04-13 astro-ph.SR
The dependence of convective core overshooting on stellar mass: Additional binary systems and improved calibration
许多当前的恒星演化模型假设对流核心过冲的强度对质量大于1.1-1.2太阳质量的恒星的质量有一定的依赖性,但由于缺乏强有力的观测约束,采用的这种关系的形状仍然有些随意。在以前的工作中,我们比较了恒星演化模型,以及测量的食双星显示,当过冲实施作为一个扩散过程中,拟合的自由参数f(ov)急剧上升到约2个太阳质量,并保持基本恒定之后。在这里,我们分析了一个新的样本,8个二进制选择在临界质量范围内低于2个太阳质量,其中f(ov)变化最大,在这个制度中的单个恒星的数量几乎翻了一番。这个时间间隔很重要,因为f(ov)变化的精确方式决定了1-5 Gyr星团转折区等时线的形状,因此可以影响它们的推断年龄。它还对估计系外行星宿主的恒星性质、恒星星族合成和详细模拟内部恒星结构,包括计算用星震技术可观测到的振荡频率产生重大影响。我们发现,我们的新样本的导出的f(ov)值与我们以前的测定所定义的趋势一致,并加强了关系。这为未来的一系列模型提供了一个机会,以测试新的处方,基于观察,对独立的观察,可能会以不同的方式限制过冲。
2018-04-09 astro-ph.SR
Fossil Signatures of Main-sequence Convective Core Overshoot Estimated through Asteroseismic Analyses
通过星震学分析 \textit{Kepler}、K2 和 TESS 观测的 62 颗亚巨星和早期红巨星,研究主序对流核超射的化石特征,发现有效超射参数在 1.0 至 1.2 $M_{\odot}$ 间增加后趋于平缓。
2024-02-19 astro-ph.SR
Convective-core overshoot and suppression of oscillations: Constraints from red giants in NGC6811
利用美国宇航局开普勒航天器的数据,我们研究了疏散星团NGC 6811中红巨星的类太阳振荡。我们确定了八个巨星系团的振荡频率、频率间隔、混合模的周期间距和模的振动频率。振荡参数表明这些恒星是氦核燃烧的红巨星。这八颗恒星形成了两组具有非常不同的振荡功率谱的恒星;具有最低Delta_nu值的四颗恒星显示出丰富的混合l=1模式,而具有较高Delta_nu值的四颗恒星则不是这种情况。对于最低Delta_nu的四颗恒星,我们确定了混合模式的渐近周期间隔,DeltaP,与我们推导出的所有八颗恒星的质量一起表明它们属于所谓的次级丛。基于全局振荡参数,我们提出了初始的恒星理论模型,表明我们可以对这些~2M_sun恒星在主序和氦燃烧阶段的对流核过冲进行抑制。最后,我们的研究结果表明较少的模式抑制比最近的理论预测的某些振荡模式在红巨星的磁抑制。
2017-03-03 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
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
The effects of the overshooting of the convective core on main-sequence turnoffs of young- and intermediate-age star clusters
最近的研究表明,扩展的主序星转折点(eMSTO)是麦哲伦星云中中等年龄星团的一个共同特征。eMSTO也出现在100年星团的色星等图(CMD)中。eMSTO的起源仍然是一个悬而未决的问题。此外,星震学表明,对流核的过冲参数$δ_{\rm ov}$的值对于质量近似相等的恒星是不固定的。因此,星团的MSTO可能会受到对流核心(OVCC)过冲的影响。我们计算了不同$δ_{\rm ov}$的OVCC对年轻和中等年龄星团MSTO的影响。\textbf{If $δ_{\rm ov}$ varies between stars in a cluster,}观测到的年轻和中等年龄星团的eMSTO可以很好地解释的影响。由OVCC引起的MSTO的等效年龄扩展与星团的年龄有关,并且与许多星团的观测结果符合得很好。此外,观测到的NGC 1856的eMSTO被具有不同$δ_{\rm ov}$的同时代人群所复制。星团的eMSTO可能与OVCC效应有关。OVCC的影响\textbf{are similar to that of rotation in some respects. But the effects cannot result in a significant split of main sequence of young star clusters at $m_{U}\lesssim 21$.}快速…
2017-01-21 astro-ph.SR
Testing the core overshooting mixing described by the turbulent convection model on the eclipsing binary star HY Vir
日震研究建议将湍流对流模式(TCM)应用于对流超射。利用TCM确定的过冲区的湍流速度,可以将过冲混合视为扩散过程,从而导致不完全混合。结果表明,这种处理可以改善太阳声速和疏散星团中的Li耗尽。为了研究TCM能否应用于恒星对流核外的过冲混合,采用食双星HY Vir的新观测资料对过冲混合参数进行了标定。主要结论如下:(i)TCM参数和过冲混合参数在太阳情况下也适用于食双星HY Vir;(ii)不完全混合导致氢丰度的连续分布;(iii)氢丰度变化区域的e折叠长度在恒星演化过程中增加。
2012-11-01 astro-ph.SR
Mass dependence of overshooting beneath convective envelopes
本文通过MUSIC二维全球模拟研究了1.2至6倍太阳质量前主序恒星对流包层下方过冲的质量依赖性,发现过冲随质量增加遵循光度标度指数为1/4的简单标度关系,并与Baraffe等人2023年关于对流核心过冲的标度结果相似。
2025-09-23 astro-ph.SR physics.flu-dyn
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
Numerical simulations of downward convective overshooting in giants
在三维大涡模拟的基础上,利用人工修改的OPAL不透明度,并考虑状态方程中的辐射和电离,试图理解后主序星对流包层中的向下超调。两种类型的恒星,一个中等质量的恒星和一个大质量的恒星,被认为是。为了避免中等质量恒星的长的热弛豫时间,我们人为地增加了恒星的能量通量,同时试图保持一个结构接近于一个1D恒星模型。进行了通量因子的参数研究。对于大质量恒星来说,不需要这样的过程。分析了系统达到统计稳态时的数值结果。结果表明,穿透距离在压力标度高度中具有单位数量级.对Singh等人研究的穿透距离、输入通量和垂直速度波动之间的标度关系进行了检验。湍流对流的各向异性和代表非局部输运的三阶矩扩散模型也进行了研究。这些模型受速度场的影响很大,似乎不存在普适的常数参数。对数值结果的局限性进行了讨论。
2016-03-05 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
Mixed Mode Asteroseismology of Red Giant Stars Through the Luminosity Bump
本文利用红巨星混合模式星震学方法,通过模型网格研究发现包层超射幅度和方案会显著影响偶极混合模式频率演化、平均周期间距及重力模式相位偏移,从而为逐颗恒星探测对流边界内部过程提供新途径。
2023-04-13 astro-ph.SR
The s-process nucleosynthesis in massive stars: current status and uncertainties due to convective overshooting
内容:众所周知,所谓的s-过程负责产生富含中子的反式铁元素,这些元素构成了太阳系组成中的大部分“重核素”(即比铁族核更重的核素),被认为是宇宙丰度的“参考标准”数据集。特别是,s-过程通过一系列的中子俘获反应和β衰变沿着“稳定谷”移动,产生了大约一半的反式铁同位素。为了解释观测到的太阳s核丰度分布,需要不止一个s过程“成分”(即具有一组物理条件(如中子暴露、初始丰度和中子密度)的核合成事件)。目前关于这个问题的观点认为,存在几个组成部分,在恒星环境方面,对应于不同演化阶段的不同类别的恒星。目的:本章的目的是回顾发生在大质量恒星的s-过程核合成(所谓的s-过程的弱分量),特别注意最近的研究,致力于分析如何的不确定性,由于恒星演化建模,特别是由于对流过冲影响这种核合成过程的效率。
2012-03-20 astro-ph.SR
Statistical errors and systematic biases in the calibration of the convective core overshooting with eclipsing binaries. A case study: TZ Fornacis
我们试图约束的初始氦丰度,年龄和对流核超冲的双星系统TZ天炉座的效率。我们的主要目的是指出由于不考虑某些不确定性来源而导致的结果偏差。我们采用SCEPtER管道,依靠恒星模型计算两个恒星进化代码(FRANEC和MESA)。我们发现了多组独立的解决方案。最好的一个建议系统的年龄1.10 $\pm$ 0.07 Gyr(在中央氦燃烧阶段的主星,在次巨星分支的次要),与氦-金属富集比$ΔY/ΔZ = 1$和核心过冲参数$β= 0.15 \pm 0.01$(法国)和$f_{\rm ov}= 0.013 \pm 0.001 $(MESA)。第二类解的特征是拟合优度较差,仍然表明在中央氦燃烧阶段有一颗主星,但在主序末端的整体收缩阶段有一颗次级恒星。FRANEC网格提供了$1.16_{-0.02}^{+0.03}$ Gyr和$β= 0.25_{-0.01}^{+0.005}$的年龄,而MESA网格提供了$1.23 \pm 0.03$ Gyr和$f_{\rm ov} = 0.025 \pm 0.003$。我们还表明,需要非常精确的质量测定与太阳质量的千分之几的不确定性,以获得可靠的恒星参数的测定,质量误差大于约1%,导致估计,不仅不太精确,但也有偏见。此外,我们表明,在固定的$ΔY/ΔZ$计算的模型网格得到的拟合可以提供有偏的年龄和过冲估计。独立的超调效率的系统的两颗星的可能性也进行了探讨。这项工作…
2016-12-21 astro-ph.SR
Convective boundary mixing in low- and intermediate-mass stars I. Core properties from pressure-mode asteroseismology
对流边界混合在恒星演化中普遍存在。它是模型中的一个必要组成部分,以便匹配来自星团、双星和单星的观测约束。我们计算“有效过冲”的措施,反映了混合的程度,可以显着不同的输入过冲值设置在恒星演化代码。我们使用压力模式的约束来推断开普勒和CoRoT主序列和亚巨星振子的CBM属性,以及在两个径向速度目标(南河三A和$α$岑A)。总的来说,这些目标使我们能够确定测量精度、恒星光谱类型和过冲实施如何影响星震解决方案。有了这些新的措施,我们发现,大多数恒星的“有效过冲”是符合物理预期和校准的双星和星团。然而,两个在CoRoT领域的F星(HD 49933和HD 181906)仍然需要在模型中的高过冲。由于模式寿命短,在这些恒星中模式识别可能很困难。我们表明,径向和非径向模式之间的不一致性驱动的asteroseeptic解决方案,以极端的结构与高效的煤层气作为一个必然的结果。了解这些恒星看似异常的物理原因对于从具有可比时间序列长度的TESS数据推断准确的恒星参数至关重要。
2020-02-17 astro-ph.SR
Probing core overshooting using asteroseismology
正确模拟对流核与辐射核之间的界面是现代恒星物理中最具挑战性和最重要的开放性问题之一。随着部分专门用于这一学科的空间飞行任务的出现,星震学的迅速发展对这一问题的进展造成了新的限制。我们在这里给出的信息,可以从压力模式,重力模式和混合模式的概述。我们还审查了一些最新的限制,从空间为基础的asteroseismology的性质和数量的混合超越对流核心。
2020-01-13 astro-ph.SR
Can mass loss and overshooting prevent the excitation of g-modes in blue supergiants?
由于它们过去在主序星相的历史,超巨星在氦核周围形成了对流壳层。这个中间对流区(ICZ)起着至关重要的作用,在管理g模式被激发。实际上,在高密度辐射核中发生强辐射阻尼,但ICZ充当阻挡层,防止一些g模式传播到核中。因此,这些g模可以在超巨星中被表层的卡帕机制所激发,这是由于铁的不透明度凸起,log T=5.2。然而,大质量恒星会受到各种复杂现象的影响,如旋转、磁场、反流、质量损失、过冲等。这些现象都对对流层的发展产生了重要影响,其中一些现象甚至可以阻止对流层的形成。我们开发了一种数值方法,使我们能够选择反射,从而潜在的激发,模式。我们研究了不同的情况,以表明足够大的质量损失和过冲会减少ICZ的范围,并且不利于g模式的激发。
2009-04-29 astro-ph.SR
A non-local mixing-length theory able to compute core overshooting
湍流对流无疑是恒星物理中最重要和最棘手的问题之一。我们对这一关键物理过程的知识不足,给恒星的内部结构和演化带来了相当大的不确定性。一个突出的例子是对流核心边缘的过冲。事实上,几乎所有的恒星演化代码都以一种非常近似的方式处理过冲区,将其范围和温度梯度的轮廓都视为自由参数。恒星对流只有少数复杂的理论,如雷诺应力方法,但它们也需要调整不可忽略的自由参数。我们在这里提出了一个理论,根据羽流理论以及平均场方程,但不依赖于通常的泰勒封闭假设。它把我们引向一组八个微分方程加上一些代数方程。我们的理论本质上是一个非混合长度理论。它使我们能够计算收缩的对流核及其超调区的温度梯度。一个膨胀的对流核心的情况下也进行了讨论,虽然更简单。近年来,数值模拟得到了迅速的改进,使我们能够预见,它们可能很快就会提供一个适合于一维恒星模型计算的对流模型。
2017-12-20 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