Stripped red giants - Helium core white dwarf progenitors and their sdB siblings
最近发现的氦核白矮星(通常称为极低质量(ELM)白矮星)是第一个巨分支天体的剥离核心,填补了双星演化马赛克中的一些空白。可以区分出两种类型。一类是由SB 1双星组成,伴星也是白矮星,另一类是所谓的EL CVn星,是复合光谱双星,有A型伴星。在这两类恒星中都发现了脉动恒星。一个谜是由显然单一的对象。有一个一对一的对应关系的现象发现这些新的恒星类观察到的sdB星。事实上,标准的演化理论解释了sdB星的起源,它们是在第一个红巨星分支的尖端附近被剥离的红巨星。亚亮B星的一个子群也可以被认为是红巨星的剥离氦核。它们形成ELM序列向更高温度的延伸。因此,低质量的氦核白矮星和双星中的sdB星在恒星演化方面是近亲。
2016-10-24 astro-ph.SR
Rapidly rotating red giants
恒星振荡提供了恒星内部性质的地震信息。红巨星是感兴趣的目标,因为它们呈现混合模式,在对流包层中表现为压力模式,在辐射核心中表现为重力模式。因此,混合模式直接探测红巨星核心,特别是允许研究它们的平均核心旋转。CoRoT和开普勒卫星获得的高质量数据代表了一个前所未有的视角,可以获得数千个红巨星核心旋转的测量结果,以提高我们对恒星内部深处恒星物理学的理解。我们开发了一种自动化的方法来获得这样的核心旋转测量,并验证了红巨星分支上的恒星。在这项工作中,我们特别关注这种方法在具有快速核心旋转的红巨星中的具体应用。他们显示复杂的光谱,这是棘手的解开旋转分裂的混合模式的周期间隔。我们证明了基于模式交叉识别的方法是精确和有效的。核心平均自转的确定直接来自于对渐近周期间隔Δ τ 1和观测到旋转分量交叉的频率的精确测量。
2016-11-02 astro-ph.SR
Survey of Li-rich giants among Kepler and LAMOST fields: Determination of Li-rich giants Evolutionary Phase
本文报道了在红团区发现的24颗氦核燃烧相超富锂(A(Li)$\ge$ 3.2)巨星。结果是基于对LAMOST光谱和开普勒时间分辨光度测量中常见的约12,500颗巨星的大样本的系统搜索。由开普勒观测数据得到的两个关键参数:$l=1$混合重力主导g模的平均周期间隔($Δp$)和$l=0$声学p模的平均大频率间隔($Δν$),表明所有富锂巨星都处于He核燃烧阶段。这是第一次采用强大的星震分析技术进行公正的调查,以明确确定富锂巨星的演化阶段。结果提供了一个强有力的证据,锂增强现象与巨人的He-核心燃烧相,后He闪光,而不是任何其他阶段的RGB与惰性He-核心包围H-燃烧壳。
2019-06-07 astro-ph.SR
Testing the cores of first ascent red-giant stars using the period spacing of g modes
在利用星震学确定恒星性质的背景下,我们研究了旋转和对流核过冲对红巨星性质的影响。我们使用的模型,以调查这些机制的影响的渐近周期间隔的重力模式($ΔΠ_1$)的红巨星点燃他燃烧在简并条件下(M $\lesssim$ 2.0 M $_{\odot}$)。我们还比较了这些模型的预测与开普勒观测。对于给定的$Δν$,$ΔΠ_1$不仅取决于恒星质量,还取决于可能影响核心结构的混合过程。我们发现,在更进化的红巨星分支(RGB)恒星的情况下,无论发生在其内部的传输过程,所观察到的$ΔΠ_1$可以提供的信息,其恒星光度,在~10- 20%。总的来说,模型很好地再现了开普勒红巨星中观测到的$ΔΠ_1$相对于质量和金属丰度的趋势。
2015-12-11 astro-ph.SR
Locked differential rotation in core-helium burning red giants
本文通过星震学测量1500余颗红团簇恒星的核心自转率,发现其随半径平方反比演化,并证明核心与包层自转耦合导致较差自转被锁定。
2024-01-13 astro-ph.SR
Magnetic braking of stellar cores in red giants and supergiants
长期稳定的磁结构似乎存在于不同的演化阶段,从主序星到白矮星和中子星。这些磁场的大规模有序性质(通常近似偶极)以及根据通量守恒方案进行的缩放有利于化石磁场模型(Duez等人,2010年)。本文对红巨星和超巨星的星核与外层之间的磁耦合作了初步估计。建立了对流包络和水平湍流旋转辐射区场耦合截断半径的解析表达式。考虑了角动量内部交换的时间尺度。根据最近的模型网格进行了数值估计。核心与红巨星和超巨星的扩展对流包层的直接磁耦合似乎不太可能。然而,我们发现,中间辐射区是完全耦合到核心在氦燃烧和以后的阶段。这种耦合能够使红巨星和超巨星的核心产生强烈的自旋下降,也导致相对缓慢旋转的恒星残骸,如白矮星和双星。一些角动量也转移到红巨星和超巨星的外对流信封在氦燃烧阶段和以后。
2014-08-06 astro-ph.SR
Seismic detection of core magnetic fields in red giants using the gravity offset
IRAP, Université de Toulouse(图卢兹大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut Universitaire de France (IUF)(法兰西学院)
通过重力偏移异常值检测红巨星核心磁场,利用混合模式的统计方法和贝叶斯推断,发现新的磁场星,并分析磁场对角动量 redistribution 的影响。
2026-02-16 astro-ph.SR
Two new Super Li-rich core He-burning giants: A new twist to the long tale of Li enhancement in K giants
本文报道了两颗新的超富锂K巨星:KIC 2305930和KIC 12645107,它们的锂丰度超过ISM(A(Li)$\geq$ 3.2 dex)。重要的是,这两颗巨星都被归类为核心氦燃烧的红团星,这是基于开普勒任务的星震数据。此外,这两颗恒星都被发现是低质量的(M $\approx$ 1.0 M $_{\odot}$),这与它们的红色团块的演化状态的证据一起暗示着恒星在RGB演化过程中经历了光度隆起和He闪光。恒星丰富的Li丰度和演化阶段表明,Li的富集可能发生在最近的RGB尖端,要么在He闪光期间,RGB上的一个直接事件,要么通过某种外部事件,如RGB星与白矮星合并。这些发现将为理解RGB恒星中Li增强起源的理论模型提供关键约束。
2018-04-29 astro-ph.SR
Photospheric diagnostics of core helium burning in giant stars
核心燃烧氦的原生红团(RC)星是演化的红巨星,是非常好的标准烛光。因此,这些恒星通常用于绘制银河系或确定与其他星系的距离。然而,将RC星与其演化程度较低的前体,即红巨星分支(RGB)星区分开来仍然是一个困难的挑战,并被认为是星震学的领域。在这项工作中,我们使用了1,676颗RGB和RC星的样本,这些恒星具有来自APOGEE巡天的单历元红外光谱和星震参数和分类,以表明光谱本身可以用于(1)预测星震参数,精度足够高,以(2)区分核心氦燃烧的RC和其他污染小于2%的巨星。这不仅可以从光谱测量中选择大量的标准烛光,而且还可以消除红巨星混合和质量损失的恒星演化研究的主要障碍之一。
2017-12-11 astro-ph.SR
Spin down of the core rotation in red giants
开普勒太空任务为我们提供了长期和不间断的红巨星测光时间序列。我们现在能够探测的旋转行为在其内部深处使用混合模式的观察。我们的目标是测量红巨星的旋转分裂,并推导出与地震和基本恒星参数相关的旋转标度关系。我们已经开发了一种专门的方法,用于自动测量大量红巨星的旋转分裂。包绕星震学,即对处于不同演化阶段的大量红巨星进行检查,使我们能够获得有关恒星演化的全球信息。我们已经在大约300颗红巨星的样本中测量了旋转分裂。我们还表明,这些分裂是由核心旋转。假设线性分析可以提供旋转分裂,我们观察到一个小的增加的核心旋转的恒星上升红巨星分支。另外,与红巨星分支相比,观察到红团星的速度明显减慢。我们还表明,在固定的恒星半径,特定的角动量随恒星质量的增加。包绕星震学表明了一段时间以来一直被间接怀疑的事情:我们对观测到的旋转分裂的解释得出的结论是,在红巨星阶段,核心的平均旋转速度显着减慢。减速发生在红巨星分支的最后阶段。例如,这种向下旋转解释了在白矮星中测量到的长自转周期
2012-09-14 astro-ph.SR
Influence of structural discontinuities present in the core of red-giant stars on the observed mixed-mode pattern and characterization of their properties
空间飞行任务CoRoT和Kepler提供了前所未有的高质量地震数据。在观测到的恒星中,红巨星表现出复杂的振荡模式,表现出压力模式以及混合模式。后者携带这些恒星辐射区域特性的信息。开普勒数据的高精度提供了足够的精度来破译混合模式模式的复杂结构,从而推断出恒星核心结构的精确信息。在这项工作中,我们研究了核心结构不连续的混合模式模式的精确影响。这些现象确实影响了在恒星核心内传播的重力波,因此也影响了混合模式模式。在这项研究中,我们的目标是调查核心结构的不连续性上观察到的混合模式模式的影响,并测量其性质的几个红巨星。我们确定了几个对象显示的证据,在其混合模式的频率模式,核心结构不连续性的特点偏差。我们拟合了这些偏差,并表明它们可能对应于这些恒星的内对流核的影响。
2019-11-12 astro-ph.SR
Modelling differential rotation of red giants: the case of the evolved sun
天文地震学揭示了红巨星核心的旋转速度比它们的对流包层快一个数量级。本文试图用恒星对流区角动量输运理论解释这种转动状态。基于该理论的微分自转模型被应用于一个太阳质量的红巨星的演化状态序列。模型计算显示,与恒星表面相比,核心的旋转速度大约快10倍。这种旋转状态是由角动量的非扩散向下对流传输引起的。核心和外壳之间的旋转速率的对比随着恒星的半径(年龄)而增加。地震学检测到的巨星核心自旋下降的比例也被复制。
2019-10-29 astro-ph.SR
Angular momentum redistribution by mixed modes in evolved low-mass stars. II. Spin-down of the core of red giants induced by mixed modes
CoRoT和\emph{Kepler}星载任务对亚巨星和红巨星混合模的探测使我们能够研究演化的低质量恒星的内部结构。特别是,作为演化的函数的平均核心旋转速率的测量对负责恒星角动量再分配的物理机制施加了严格的约束。它表明,目前的恒星演化代码,包括旋转的建模未能再现的观察。因此,需要一个额外的物理过程,有效地从核心提取角动量。我们的目标是评估混合模式的能力,做到这一点。为此,我们开发了一种形式主义,提供了一个模型的波通量的平均角动量和平均能量方程在一个配套文件。在这篇文章中,模振幅的基础上最近的星震观测,并获得角动量转移的定量估计。这是一个基准模型的1.3 $M_{\odot}$在三个演化阶段,代表了由CoRoT和开普勒观测到的演化脉动星。我们发现,混合模式提取角动量从最里面的区域的亚巨星和红巨星。然而,这种来自核心的角动量的传输不太可能抵消次巨星和早期红巨星核心收缩的影响。相比之下,对于更演化的红巨星,混合模式被发现足够有效,以平衡和超过核心收缩的影响,特别是在氢燃烧的外壳中。因此,我们的研究结果表明,混合模式是一个很有前途的候选人来解释所观察到的自旋下降的核心演化红巨星,但其他机制是调用亚巨星和早期红巨星。
2015-05-20 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
Structural glitches near the cores of red giants revealed by oscillations in g-mode period spacings from stellar models
随着星震学的最新进展,现在有可能窥视红巨星的核心,这可能提供一种方法来研究核燃烧和混合等过程,通过它们的印记作为恒星核心的急剧结构变化-故障。在这里,我们展示了这样的核心故障如何影响我们在红巨星中观察到的振荡。我们推导出一个分析表达式,描述了预期的频率模式中存在的毛刺。该公式还考虑了声波和重力波之间的耦合。从一个广泛的一组典型的恒星模型,我们发现毛刺引起的变化的周期间隔和惯性的非径向模式在几个阶段的红巨星演化。在功率谱和埃歇勒图等星震图中,模式振幅和频率模式的外观发生了重大变化。有趣的是,沿着红巨星分支,故障引起的变化只发生在光度凸起处,这可能提供了一个直接的地震指示器,指示处于特定演化阶段的恒星。同样,我们发现的变化,只有在某些后氦点火的演化阶段,即在早期阶段的氦核燃烧和氦壳燃烧的开始,标志着渐近巨星分支颠簸。根据我们的结果,我们注意到,假设恒星是无故障的,而他们不是,可能会导致一个错误的估计周期间隔。我们进一步注意到,包括扩散和混合超越经典史瓦西,可能会影响毛刺的特性,可能提供一种方法来研究这些物理过程。
2015-03-31 astro-ph.SR
Probing the Cores of Subdwarf B Stars: How do They Compare to Cores in Helium Core-Burning Red Giants?
本研究利用Kepler卫星数据,通过模型无关方法推断三颗亚矮B星内核结构变化,发现其化学混合程度与氦核燃烧红巨星存在系统差异,为对流核相邻层建模和热亚矮星演化通道检验提供了关键约束。
2025-05-02 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
Fast core rotation in red-giant stars revealed by gravity-dominated mixed modes
当核心的氢在恒星演化过程中耗尽时,恒星的中心区域收缩,外层膨胀并冷却,形成红巨星,其中对流占据了恒星的很大一部分。角动量守恒要求这些恒星的核心比它们的外壳旋转得更快,间接的证据支持这一点。关于角动量分布的信息是无法直接观测的,但它可以从旋转对探测恒星内部的振荡模式的影响中提取出来。在这里,我们报告的非刚性旋转的检测在红巨星内部利用最近检测到的混合模式的旋转频率分裂。我们证明了从恒星表面到恒星核心的旋转速率不断增加。与理论恒星模型比较,我们得出结论,核心必须旋转至少比表面快十倍。这一观测结果证实了理论预测的一个陡峭的梯度在旋转配置文件向恒星内部深处。
2011-12-13 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
Limits on core driven ILOT outbursts of asymptotic giant branch stars
我们发现,单星机制的中间亮度光学瞬变(CRTTs;红瞬变;红新星),这是由能量释放的核心渐近巨星分支(AGB)的恒星可能会弹出整个信封,因此不能解释CRTTs在AGB和类似的恒星。有单星和双星模型来描述超新星的动力,超新星是爆发的恒星,其峰值亮度介于新星和超新星之间。在单星模型中,气体以约500-1000 km/s的速度喷射,以及可能的明亮电离闪光,需要激波从核心向外传播。使用自相似的解决方案,通过两个演化的恒星模型,一个6 Mo AGB星和一个11 Mo黄超巨星(YSG)星的信封,我们发现,所需的冲击,以解释所观察到的质量损失也eascites大部分的信封。我们还表明,事件有一个强大的电离闪光所需的能量驱逐大部分的信封。去除大部分的信封是与观察相矛盾的。我们的结论是,单星模型的演化巨星的CRTs遇到了严重的困难。
2014-02-16 astro-ph.SR
Stellar Populations in Globular Cluster Cores: Evidence for a Peculiar Trend Among Red Giant Branch Stars
我们以56个球状星团为样本,研究了一个球状星团核心的质量与其各个恒星星族大小之间的关系。核心红巨星分支星的数量被发现与核心质量在3- $σ$置信水平下呈次线性关系,而主序星和次巨星分支星的关系在一个标准差内呈线性关系。我们解释我们的结果作为证据的盈余红巨星分支星在最小的质量集群核心,这是没有看到主序星关闭和次巨星分支星。我们探讨这种差异的来源的各种可能性,讨论我们的结果主要是在集群动力学和恒星演化之间的相互作用。
2009-09-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Low-period spacing core-helium burning giants: `hot subdwarf analogues'?
本文提出低周期间距氦核燃烧巨星可能源于红巨星分支末期的质量损失事件,可归类为热亚矮星类似体,并可能成为热亚矮星前身。
2023-08-07 astro-ph.SR
Probing the core structure and evolution of red giants using gravity-dominated mixed modes observed with Kepler
我们首次报道了红巨星中\ell = 1混合模模式的参数拟合,这是识别引力主导混合模的有力工具。利用这些具有压力和重力模式特征的模式,我们能够直接探测氦核和周围氢燃烧的外壳。我们提出了两种方法来描述所谓的模式碰撞,影响混合模式的频率。首先,用唯象方法描述了模式碰撞的主要特征。或者,准渐近混合模式关系提供了一个强大的地震观测和恒星内部结构之间的联系。我们使用周期埃歇勒图来强调重力主导的混合模式的检测。证实了混合模的渐近关系。它使我们能够测量200多颗红巨星的引力模周期间隔。引力主导的混合模式的识别,使我们能够完成识别的所有主要峰值在红巨星振荡谱,具有显着的后果的真正识别的\ell = 3模式,\ell = 2混合模式,模式的宽度和振幅,并为\ell = 1旋转分裂。重力模周期间隔的精确测量提供了一个有效的探针的内部,g模式腔。对于红巨星分支星和团簇星,腔间耦合系数的推导值是不同的。这提供了一个探测氦核周围氢壳燃烧区域的探针。红巨星上升红巨星分支时的核心收缩可以用引力模间距的变化作为平均大间隔的函数来探索。
2012-03-03 astro-ph.SR
Quasi-stars, giants and the Schönberg-Chandrasekhar limit
Schönberg-Schumrasekhar(SC)极限是理解恒星演化的一个公认结果。它提供了一个估计的点,嵌入在一个扩展的信封演变等温核心开始收缩。我们调查轮廓的恒定分数质量的同源不变变量U和V,并发现SC极限的存在,因为等温的核心解决方案不相交的所有轮廓与多变指数为3的信封。我们发现,这种分析也适用于类似的限制在文献中,包括多变的准恒星模型的内部质量限制。因此,任何核心的解决方案,不相交的分数质量轮廓表现出相关的限制,我们确定了几个相关的情况下,这是如此。我们表明,复合多面体是在分数核心质量的限制时,其核心解决方案接触,但不跨越相应的分数核心质量的轮廓。我们将这个测试应用到现实的氦星模型中,发现当恒星的核心接近质量极限时,恒星通常会膨胀。此外,演化成巨星的恒星似乎总是首先超过类似SC的极限。
2012-02-13 astro-ph.SR
Seismic diagnostics for transport of angular momentum in stars 2. Interpreting observed rotational splittings of slowly-rotating red giant stars
星载飞行任务CoRoT和开普勒的星震学提供了一种强有力的手段来测试恒星中传输过程的建模。旋转分裂是目前测量了大量的红巨星,可以提供严格的限制旋转配置文件。本文的目的是获得一个理论框架,了解所观察到的旋转分裂的性质的红巨星缓慢旋转的核心。这使我们能够建立适当的地震诊断这些演化恒星的旋转。采用一阶微扰方法计算了两个$1.3 M_\odot$基准模型的随机激发偶极模的旋转分裂,假设核缓慢旋转。对于红巨星缓慢旋转的核心,我们表明,$\ell=1$模式的旋转分裂随频率的变化只取决于大的频率分离,g-模式的周期间隔,和平均包络的核心旋转速率(${\cal R}$)的比率。这使我们提出了一种直接从观测结果中推断出${\cal R}$的方法。这个方法是用开普勒红巨星KIC 5356201来验证的。最后,我们提供了一个理论支持,使用洛伦兹轮廓测量红巨星的观测分裂。
2012-11-07 astro-ph.SR
Asteroseismology Can Reveal Strong Internal Magnetic Fields in Red Giant Stars
恒星内部的磁场无法直接观测到,而且对它们的振幅、几何形状和演化也知之甚少。我们证明了红巨星核心的强磁场可以用星震学来识别。这些磁场可以通过压低的偶极恒星振荡模式表现出来,这种振荡模式是由磁温室效应引起的,它将振荡模式的能量分散并捕获在恒星的核心内。开普勒卫星已经观测到几十颗具有低偶极子模式的红巨星,我们将其解释为具有强磁化核心的恒星。我们发现大于$\sim\! 10^5 \,{\rm G}$的场强可能会产生所观察到的凹陷,在一种情况下,我们推断最小核心场强为$\approx \! \! 10^7 \,{\rm G}$。
2015-10-23 astro-ph.SR
Seismic characterization of red giants going through the Helium-core flash
质量低于$2\,M_\odot$的第一颗红巨星在其简并核心中点燃氦作为闪光。恒星演化程序预测氦闪由一系列连续的次闪组成。从空间任务CoRoT和开普勒中探测到红巨星的混合模式为在这个演化阶段寻找恒星提供了新的机会。在次闪光期间,He燃烧壳是对流的,其将重力模式的空腔一分为二。我们在这里调查如何这个额外的腔修改的振荡光谱的恒星。我们使用JWKB近似计算恒星模型通过He亚闪的渐近模式频率。为了预测的模式的可探测性,我们估计其预期的高度,考虑到辐射阻尼的影响,在核心。然后,我们的结果进行了比较,通过数值计算的模式频率在他的子闪光的振荡谱。我们发现,在He亚闪,可检测的振荡谱主要包括在声腔和外部g模腔中捕获的模式。因此,光谱应该类似于核心氦燃烧的巨星。然而,我们发现了一系列清晰的、可检测的特征,这些特征可以使我们识别穿过He亚闪光的红巨星。特别是,在他的次闪光,被困在最里面的g模式腔的几个模式预计是可检测的。我们表明,这些模式可以通过它们的频率或它们的旋转分裂。其他的特征,例如重力模式的测量周期间隔或g模式腔中H燃烧壳的位置,也可以用来识别穿过He次闪光的恒星。现在可以在CoRoT和开普勒任务提供的大型数据集中搜索这项研究中得出的特征。
2018-08-28 astro-ph.SR
Gas Giant Formation with Small Cores Triggered by Envelope Pollution by Icy Planetesimals
我们研究了冰质星子的包层污染如何影响气体巨星形成的临界核心质量和气体吸积的时间尺度。在核心吸积模型中,失控气体吸积是在核心达到临界核心质量后触发的。以往对地核吸积模型的研究都假设包层具有均匀的太阳成分。事实上,包层很可能被冰质微行星的蒸发物质所污染,因为冰质微行星通过包层时会经历强烈的烧蚀而导致质量损失,它们的大部分质量都沉积在深包层中。在本文中,我们已经证明,信封污染一般降低临界核心质量和加速气体吸积的原行星,因为分子量的增加和绝热温度梯度的降低。广泛和高度污染的信封允许较小的核心,以形成大量的信封之前,光盘耗散。我们的研究结果表明,在行星吸积过程中的信封污染有可能触发气体巨星形成与小的核心。我们认为,在基于核吸积模型讨论气态巨星形成时,有必要考虑冰质星子的包层污染。
2011-06-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of evolved stars to constrain the internal transport of angular momentum. V. Efficiency of the transport on the red giant branch and in the red clump
多亏了星震学,数百颗处于演化阶段的中低质量恒星的核心自转速率受到了限制。目前在恒星演化模型中测试的物理过程不能再现这些核心旋转速率的演化。我们调查的内部角动量重新分配的效率在红巨星氢壳和核心氦燃烧阶段的基础上,其核心的自转速率的小行星地震测定。我们计算恒星演化模型的旋转和模型的角动量的输运的唯一主导的扩散过程参数化的额外的粘度的行动。我们限制这个粘度的值,以匹配红巨星的平均核心旋转速率和他们的行为与质量和演化沿红巨星分支和红团。对于处于氢壳燃烧阶段的红巨星,角动量的传输在质量更大的恒星中必须更有效。发现附加粘度在质量范围M $\sim$ 1 - 2.5 M $_{\odot}$内变化大约两个数量级。当恒星沿着红巨星分支演化时,低质量恒星(M $\lesssim$ 2 M $_{\odot}$)的角动量内部传输效率必须增加,而稍高质量恒星(2.0 M $_{\odot}$ $\lesssim$ M $\lesssim$ 2.5 M $_{\odot}$)的角动量内部传输效率必须保持大致恒定。在红团恒星中,额外的粘性必须比类似质量的年轻红巨星在氢壳燃烧阶段高一个数量级。结合以前的努力,我们得到了一个清晰的画面,在恒星内部的物理过程中应如何重新分配角动量从年底的主要序列,直到核心氦燃烧阶段的低和中等质量的恒星,以满足asteroseic约束。
2022-05-06 astro-ph.SR
A pre-explosion optical transient event from a white dwarf merger with a giant supernova progenitor
我们研究了一些罕见的双星系统的演化路线,其中初始质量较大的~5.5-8.5Mo主星形成白矮星(WD),而4 Mo <M_2,0 <M_1,0的副星从演化的主星吸积质量,后来终止为核心坍缩超新星(CCSN)。在这样的WD-NS逆演化中,在WD之后形成中子星(NS)或潜在的NS祖星大质量核。这些SN爆炸之前可能会有WD与巨型次级核心的强相互作用,导致爆炸前数周至数年的中亮度光学瞬变(英语:Intermediate-Luminosity Optical Transient)事件(英语:Intermediate-Luminosity Optical Transient)(英语:Intermediate-Luminosity Optical Transient)。WD和巨星的共同包层阶段结束于合并,形成一颗超新星,或包层抛射,在巨星核心的CCSN之后,导致NS-NS或WD-NS幸存的双星。WD可能遭受热核爆炸,这可能被观察为Ia型SN。这些CCSN和热核爆炸中的大多数都是奇特的。利用恒星天体物理实验模块(MESA)计算了典型情况下的恒星演化。这些系统的出现率约为CCSNe的3- 5%。
2014-01-07 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
Formation of terrestrial planet cores inside giant planet embryos
巨行星胚胎被认为是由大质量延伸(R ~ 100 AU)原恒星盘中的引力不稳定性产生的。在最近的一篇论文中,我们已经证明尘埃可以沉积在胚胎内部,正如Boss(1998)在稍有不同的模型中所论证的那样。在这里,我们用数值方法研究这个过程的下一个阶段--固体核心的形成。如果条件有利于固体核心的形成,气体云的中心会经历以下阶段:(一)变得富含颗粒(和金属);(二)通过颗粒自重驱动的快速坍缩形成一个地球质量的固体核心;(三)当固体核心达到几到10个地球质量时,开始积聚气体大气。这一系列事件可能会在巨行星胚胎的较大气体储层内形成类地行星核心或富含金属的巨行星。在一封配套的信中,我们认为来自母星的潮汐和辐射效应应该会破坏胚胎的外层金属贫乏层,释放出几乎“随时可用”的行星。我们提出这是建造行星的另一种方法。
2010-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Linkage between the Core Mass and the Magnetic Field of an Extrasolar Giant Planet from Future Radio Observations
接近的气体巨星预计会有$\sim 10-100$ G的强磁场。太阳系外巨行星的磁场可以通过未来$\gtrsim 10$ MHz的射电观测和原子线的分光偏振测量来探测。相比之下,系外行星难以捉摸的内部仍然在很大程度上未知。在这里,我们考虑的可能性推断的太阳系外巨行星的最内核的存在,通过探测行星磁场。我们模拟了质量为$0.2-10M_\mathrm{Jup}$的近距离巨行星的长期热演化,以估计它们的磁场强度。年轻的巨大气体巨星往往有很强的磁场。热木星的磁场强度对它的核心质量不敏感,而核心强烈影响热土星中行星发电机的出现。如果氢的金属化发生在$\gtrsim 1-1.5$毫巴,那么在$\sim 10-100$ Myr之前,没有核心或小核心的热土星中不会产生电动机驱动的磁场。在$\sim 100\mathrm{Myr}$之后演化的气体巨星的磁场强度几乎与恒星入射通量无关。由于无线电信号的微弱性和地球电离层等离子体的屏蔽作用,探测年轻、炎热的土星的磁场作为其核心的良好指标可能具有挑战性。具有$\gtrsim 0.4M_\mathrm{Jup}$的热电离层可能是未来地基无线电观测的有希望的候选者。
2021-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamics of the envelope of a rapidly rotating star or giant planet in gravitational contraction
我们希望了解控制引力收缩和旋转的恒星或巨行星的流体流动的过程。我们考虑一个球壳包含一个不可压缩的流体是缓慢吸收的核心,以模仿引力收缩。我们还考虑了稳定分层的影响,这也可能改变中等质量主序前恒星的动力学。这个简单的模型揭示了Stewartson层附着在核心和物体表面的流体所满足的边界条件的重要性。对于中等质量的前主序星,在其包层稳定分层的情况下,在出生线之后不久,由收缩驱动的上旋流将取代原本会发生的斜压流,该模型还表明,对于收缩包层,一个振幅不断增大的自相似流控制着动力学。这表明,出生线上的初始条件很可能被遗忘。最后,模型表明,近(Stewartson)层,位于切线圆柱的核心可能是一个关键的动力学特征,是在1D模型中缺失的。这层可以解释核心和信封旋转耦合,这是需要解释的巨星和亚巨星的核心缓慢旋转。
2014-09-22 astro-ph.SR
Internal rotation of the red-giant star KIC 4448777 by means of asteroseismic inversion
本文利用{ \it Kepler}观测的14个偶极混合模分裂的星震反演,研究了早期红巨星KIC 4448777的恒星内部动力学。为了克服红巨星典型的振荡模式的复杂性,我们提出了一个程序,它涉及到不同的方法来提取旋转分裂的功率谱的组合。我们不仅发现核心的旋转速度比表面快,证实了之前对其他红巨星产生的反演结果(Deheuvels et al. 2012,2014),而且我们还估计了氦核心内角速度的变化,空间分辨率为$Δr=0.001R$,并验证了内部恒星旋转的急剧不连续性的假设(Deheuvels et al. 2014)。结果表明,整个核心旋转刚性的角速度约为$\langleΩ_c/2π\rangle=748\pm18$ ~nHz,并提供证据的角速度通过之间的区域的氦核和氢燃烧壳的一部分,但我们没有成功地表征旋转斜率,由于所应用的技术的内在限制。角速度,从核心的边缘,并通过氢燃烧的外壳,似乎随着距离中心的增加而减少,达到$\langleΩ_s/2π\rangle=68\pm22$ ~nHz的对流信封中的平均值。因此,KIC~4448777中的核心旋转速度比包层快8倍到17倍。我们的结论是,一组数据,其中只包括偶极模式是足够的推断相当准确的旋转的红巨星不仅在致密的核心,但也有较低的置信度,在部分辐射区域和对流信封。
2015-11-19 astro-ph.SR
Asteroseismic imprints of strong non-axisymmetric fields in the cores of red giants
Princeton University(普林斯顿大学);Northwestern University(西北大学);University of Sydney(悉尼大学)
研究红巨星核心磁场,多数分析假设弱磁场和慢旋转,新方法将传统方法推广到任意磁场几何形状,包括磁轴与旋转轴不对准等情况,明确微扰理论和新形式的有效性范围。
2026-07-07 astro-ph.SR
Tidal interactions between binary stars drives lithium production in low-mass red giants
恒星演化的理论模型预测,当恒星变成红巨星时,恒星内部的大部分锂都被破坏了。然而,观测显示,大约1%的红巨星特别富含锂,通常超过星际介质或大爆炸预测的数量。在过去的40年里,只发现了大约150颗富锂巨星,除了锂的增强之外,没有其他独特的性质,富锂巨星的起源是恒星天体物理学中最古老的问题之一。在这里,我们报告了2,330个低质量(1到3 $\,M_\odot$)富锂巨星的发现,我们认为这与由双星伴星潮汐自旋驱动的内部锂生产是一致的。我们的样本显示,大多数富锂巨星都有燃烧氦的核心($80^{+7}_{-6}\%$),富锂巨星的频率随着恒星金属丰度的增加而增加。我们发现,虽然行星吸积可以解释一些富含锂的巨星,但它不能解释大多数具有氦燃烧核心的巨星。我们排除了大多数其他提出的解释作为富锂巨星的主要机制,包括与单星演化有关的所有阶段。我们的分析表明,巨行星富含锂的时间只有大约200万年。根据这个锂耗尽时间尺度的预测,大多数具有氦燃烧核心的富锂巨星都有一个双星伴星。
2019-10-22 astro-ph.SR
Angular Momentum Transport via Internal Gravity Waves in Evolving Stars
最近的星震学进展使得可以直接测量许多亚巨星和红巨星的内部自转速率。与几乎刚性旋转的太阳不同,这些演化的恒星包含辐射核心,其旋转速度比其上覆的对流包层快,但比没有内部角动量传输的情况下慢。我们研究内部重力波在演化中的低质量恒星角动量输运中的作用。与前人的研究结果一致,我们发现对流激发的重力波可以阻止类太阳恒星辐射核中强微分自转的发展。然而,当恒星演化成次巨星时,低频重力波会变得强烈衰减,无法在氢燃烧的壳层以下传播,使得核心的旋转与对流层分离。这种退耦发生在次巨星分支的底部,此时恒星的表面温度大约为5500 K。然而,重力波仍然可以向下旋转的上部辐射区,这意味着所观察到的差异旋转可能局限于深核附近的氢燃烧壳。上辐射区的扭矩也可能阻止核心吸积高角动量物质,并减缓核心自旋的速率。观测到的红巨星分支上的核自旋下降不能完全归因于重力波,但重力波可能会增强辐射区域内的剪切,从而增加粘性/磁力矩的功效。
2014-09-24 astro-ph.SR
Asymptotic power spectra and visibilities of damped mixed modes
Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所);Zentrum für Astronomie (ZAH/LSW), Heidelberg University(海德堡大学天体物理中心)
本研究通过渐进波模型推导出红巨星混合模视图的解析函数,揭示了核心阻尼率对混合模和多重谱签名的影响,并提供了定量估计核心阻尼率的方法。
2026-02-09 astro-ph.SR
Understanding tidal dissipation in gaseous giant planets from their core to their surface
行星内部的潮汐耗散是驱动恒星-行星和行星-月球系统演化的关键物理机制之一。行星中的潮汐耗散与其内部结构有着内在的联系。特别是,流体和固体层的行为不同的潮汐强迫。因此,必须对它们各自的消能水库进行比较。在这项工作中,我们分别计算潜在的致密岩石/冰的核心和对流流体包层的气态巨行星的贡献,作为核心的大小和质量的函数。我们证明,在一般情况下,这两种机制必须考虑。
2014-11-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Lithium abundances and asteroseismology of red giants: understanding the evolution of lithium in giants based on asteroseismic parameters
在这项研究中,我们探讨了锂在巨星的基础上收集的数据,从文献中的星震学和锂丰度的巨人。我们最终的187颗巨星样本包括44颗红巨星分支(RGB),140颗核心氦燃烧(CHeB)和3颗具有未分类演化阶段的巨星。对于所有187颗恒星,地震参数$ν\rm_{max}$(最大振荡功率的频率)和$Δν$(大频率间隔)都是可用的,而$ΔΠ\rm_{1}$(渐近重力模式周期间隔)可用于64个子集。对于一些CHeB巨星,与基于地震数据的等时线质量估计相比,根据星震标度关系估计的质量被低估了。虽然样本中大多数富锂巨星的质量小于1.5 $M_\odot$,但它们的质量也达到或超过了预计遭受核心He闪光的最大质量,即$M$ $\leq$ 2.25 $M_\odot$:这表明其他过程对锂富集的贡献。为了理解巨星在$ΔΠ\rm_{1}$ $-$ $Δν$平面上的演化,我们使用{ \it恒星天体物理实验模块}模型,该模型显示了在最初的强核氦闪光之后存在迷你氦闪光。从A(Li)作为$Δν$的函数的分布(这与A(Li)作为光度的函数的分布相似),我们没有发现在光度凸点附近Li富集的迹象。此外,A(Li)在RGB尖端附近趋向于$\sim$ -1.5 dex。数据还表明,对于CHeB巨星,A(Li)随着$ΔΠ\rm_{1}$的增加而减少。
2021-05-06 astro-ph.SR
Heavy-metal Jupiters by major mergers: metallicity vs. mass for giant planets
一些质量超过1000亿的系外行星含有$\sim$ $100\, M_\oplus$的金属,远高于固体核心中通常需要的$\sim$ $10\, M_\oplus$,以通过失控的气体吸积触发巨型行星形成。我们证明,这种“重金属的陨石”可以导致行星合并附近的$\sim$ 10 au。以失控速率吸积气体的多个核相互引力扰动到交叉轨道上,使得平均合并速率等于气体吸积速率。同时合并和气体吸积意味着核心质量与行星总质量成比例,因为$M_{\rm core} \propto M^{1/5}$ -较重的行星拥有较重的核心,与观察到的质量-金属丰度关系一致。虽然平均气体巨星合并一次以使其核心加倍,但其他气体巨星可能合并多次,因为合并树生长混乱。我们发现,分散的合并固有的结果可以重现大分散在观测到的行星金属丰度,假设$3-30\, M_\oplus$前失控的核心。合并可能与金属丰度、偏心率和自旋相关。
2020-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Old puzzle, new insights: a lithium rich giant quietly burning helium in its core
大约有1%的巨星表面有大量的锂元素,这在标准的恒星演化模型中是出乎意料的。已经提出了几种锂生产的方案,但目前还不清楚为什么这些富含锂的巨人存在。这个谜题中缺少的一块是这些恒星演化的确切阶段的知识。利用低分辨率和高分辨率的光谱观测,我们对开普勒场中的富锂巨星进行了调查。在这封信中,我们报告了第一个被证实的富含锂的核心氦燃烧巨星的发现,正如星震分析所揭示的那样。受其质量限制的演化时间尺度表明,锂生产最有可能发生在RGB尖端的非正则混合,可能在氦闪光期间。
2014-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Oscillations of red giant stars with magnetic damping in the core. I. Dissipation of mode energy in dipole-like magnetic fields
本研究通过哈密顿射线追踪模拟磁重力波,探究红巨星核心偶极子磁场对多极模式的抑制,提出仅依赖磁场强度与临界值之比的捕获分数表达式,为恒星演化及观测分析提供工具。
2025-03-14 astro-ph.SR
Constructing stable 3D hydrodynamical models of giant stars
恒星相互作用的流体动力学模拟需要稳定的恒星模型作为初始条件。然而,这样的初始模型很难为巨恒星构建,因为流体静力平衡的空间尺度和巨恒星的核心和外壳之间的动力学时间尺度变化很大。它们是必需的,例如,模拟共同的信封阶段,其中一个巨大的信封涵盖了巨大的核心和伴星。在这里,我们提出了一种新的方法,近似和重建巨型配置文件的恒星演化代码,以产生稳定的模型,多维流体动力学模拟。我们用一维恒星演化程序MESA测定了典型的恒星分层剖面。经过适当的映射,流体动力学模拟使用移动网格代码AREPO进行。通过用一个质点代替巨星的核心,并通过构造一个合适的到中心的轮廓的延续,来近似巨星的轮廓。不同的重建方法进行测试,可以具体控制模型的对流行为。映射到网格后,松弛过程,包括阻尼的虚假速度产生稳定的模型在三维流体动力学模拟。最初对流稳定的配置导致稳定的流体动力学模型,而对流不稳定的分层的恒星演化代码,模拟恢复的对流行为的初始模型,并显示大对流羽流与马赫数高达0.8。例子显示了一个$2M_\odot$红巨星和一个$0.67M_\odot$渐近巨星分支星。详细的分析表明,改进后的方法可靠地提供了稳定的巨包层模型,可以作为初始条件的后续流体动力学模拟涉及巨恒星的恒星相互作用。
2016-11-30 astro-ph.SR
Chromosphere of K giant stars Geometrical extent and spatial structure detection
我们的目标是限制非二元K巨星色球层的几何范围,并检测色球层中的任何空间结构。我们用CHARA干涉仪和VEGA合束器在可见光波段进行了观测。我们观测到了7颗K巨星。我们测量了在H α和Ca II红外三线核中使用干涉测量的光球与色球的半径比。对于鲸鱼座β,光谱干涉观测进行了比较,一个非本地的热平衡(NLTE)半经验模型大气,包括色球。NLTE计算提供了线强度和贡献函数,表明线核心形成的相对位置,并可以限制色球恒星的边缘变暗盘的大小。我们测量了7颗K巨星的角直径,并推导出它们的基本参数:有效温度、半径、光度和质量。我们测定了四颗巨星色球层的几何范围。色球层范围在恒星半径的16%到47%之间。的NLTE计算证实,钙II/849纳米线核心是更深的色球层?Cet比Ca II/854 nm和Ca II/866 nm线芯中的任一个更高。我们提出了一个修改后的版本的半经验模型大气通过拟合钙II三线核心的这颗星。在我们的四个目标中,我们还检测到差分信号的签名,显示色球中存在不对称性。结论.这是第一次用干涉测量法测定非双星K巨星色球层的几何范围和结构。这些观测结果对恒星大气模型提供了很强的约束。
2011-09-26 astro-ph.SR
Acoustic Signatures of the Helium Core Flash
所有质量M <2太阳质量的演化恒星,当它们上升到红巨星分支(RGB)时,都会在其0.48太阳质量的He核心中经历一次初始的偏离中心的氦核心闪光。这个偏离中心的闪光是第一个连续的氦壳次闪光,它消除了核心电子简并超过200万年,将物体转化为He燃烧的恒星。虽然托马斯在40多年前就对这一核心闪光阶段进行了表征,但尚未对其进行观测探测。使用恒星天体物理学实验模块(MESA)代码,我们表明,通过空基测光(即Kepler和CoRoT)实现的红巨星星震学可以在闪光期间探测这些恒星。在初始闪光之后,红巨星包层的快速(<10万年)收缩极大地改善了p模与核心g模的耦合,使得在这2百万年内检测到l=1的混合模成为可能。这个持续时间意味着HR图中红色团块附近的35颗恒星中有1颗将处于核心闪光阶段。在此期间,该恒星的g模式周期间隔为Delta P_g = 70-100秒,低于红团中He燃烧恒星的Delta P_g=250秒,但高于相同光度的RGB恒星。这将它们置于大频率间隔(Delta nu)与Delta P_g图中人口稀少的部分,这应该有助于在数千个观测到的红巨星中识别它们。
2011-11-29 astro-ph.SR
Magnetic signatures on mixed-mode frequencies. I. An axisymmetric fossil field inside the core of red giants
在演化的类太阳恒星的核心和外壳之间发现的适度差异旋转可能是辐射内部捕获的强大磁场的标志。中等质量红巨星的人口呈现出令人惊讶的低振幅的混合模式,也可能是由于内部磁场的影响。事实上,已知质量大于1.1 M的恒星在其主序期间会发展出对流核心,在恒星演化的剩余时间里,对流核心会松弛成被困在恒星核心内的强大化石磁场。混合模的观测可以构成对演化的类太阳恒星最深层的一个很好的探测。因此,混合模式上的磁扰动在星震数据中可能是可见的。为了解开哪些约束可以从观测中获得,我们从理论上研究了一个合理的混合轴对称磁场与各种振幅的混合模式的演化类太阳恒星的频率的影响。计算了偶极和四极混合模的一阶频率扰动。这些计算是针对一系列恒星的年龄、质量和金属丰度进行的。我们发现,典型的化石场强度为0.1-1 MG,与主序列期间对流核心中存在发电机一致,在红巨星分支期间引起混合模式频率多重峰的显着不对称。我们表明,这些签名可能是检测到的asteroseismic数据场振幅足够小的振幅的模式不受重力转换成阿尔芬波内磁化内部。最后,我们推断出一个上限的场的强度,其行动的时间尺度的相关下限,重新分配恒星内部的角动量。
2021-02-01 astro-ph.SR
Period spacings in red giants I. Disentangling rotation and revealing core structure discontinuities
天文地震学使我们能够探测红巨星核心内部的物理条件。这依赖于具有混合特征的全球振荡的特性,这些特性对核心的物理特性高度敏感。然而,重叠的旋转分裂和混合模式的间距导致在混合模式模式的复杂结构,这严重复杂的识别和渐近周期间距的测量。这项工作的目的是解开旋转分裂的混合模式的间距,以开辟道路,一个完全自动化的大型数据集的分析。混合模式的渐近展开的分析发展是用来获得两个连续的混合模式之间的周期间隔。用适当拉伸的周期构造的埃歇勒图,用来显示引力模和转动分裂的结构。我们提出了一个新的观点的混合模式振荡模式的基础上校正的周期,称为拉伸周期,模仿均匀间隔的重力模式模式。这提供了对所有振荡分量的直接理解,即使在快速旋转的情况下。渐近周期间距的测量和混合模式上的结构毛刺的签名,然后变得容易。这项工作打开了以自动化的方式获得所有地震全球参数的可能性,包括识别不同的旋转多重波和测量旋转分裂,即使这种分裂明显大于周期间隔。揭示浮力故障提供了辐射核心的详细视图。
2015-09-21 astro-ph.SR
Period spacings in red giants; III. Coupling factors of mixed modes
星震学的力量依赖于全球振荡推断恒星结构的能力。对于演化的恒星,我们受益于探测其辐射核心的混合模式直接提供的独特信息。这是红巨星混合模系列的第三篇文章,主要关注到它们的耦合因子,这些因子到目前为止还没有得到很大程度的开发。通过对耦合因子的测量,我们试图给出亚巨星和红巨星辐射核和氢燃烧壳层周围区域的物理约束。建立了一种测量混合模耦合因子的新方法。它是从最近实施的测量周期间隔的方法。它以自动化的方式运行,因此可以应用于大样本的恒星。测量了数千颗红巨星的混合模耦合因子。它们随质量和进化阶段而表现出特定的变异。弱耦合只在红巨星分支上的最演化的恒星中观察到;大的耦合因子在亚巨星和红巨星之间的过渡处以及红团中测量到。偶极混合模耦合因子的测量为研究演化恒星的内部结构提供了新的视角。虽然大的频率分离和渐近周期间隔分别探测包络和核心,但耦合因子对中间区域直接敏感,并有助于确定其范围。在观测上,耦合因子的确定是混合模式模式的精确拟合之前,并且现在可以用于解决混合模式的进一步特性,如浮力毛刺和核心旋转的签名。
2016-12-26 astro-ph.SR
A Red Giants' Toy Story
尽管恒星演化理论取得了惊人的进展,但仍有一些简单的问题没有得到解答。其中一个问题是:“为什么恒星会变成红巨星?”''.在这里,我们提出了一个相对简单的分析回答这个问题。我们通过构建红巨星的定量玩具模型并将其预测与完整的恒星演化模型进行比较来验证我们的分析。我们发现,包络迫使$\nabla=d \ln T/d \ln P$的值,和以上,燃烧壳到一个非常狭窄的范围内的可能值。再加上燃烧壳层的恒星物质提供并传输了大部分恒星光度的事实,这导致了燃烧壳层的热力学变量与核心的质量和半径之间的紧密关系-- $T_s(M_c,R_s)$、$P_s(M_c,R_s)$和$ρ_s(M_c,R_s)$。当用氦核的典型质量-半径关系补充时,这意味着对于所有恒星质量,核的演化决定了$T_s$、$P_s$和$ρ_s$的值。我们表明,对于所有恒星质量的演变导致增加的压力和密度之间的差异壳和核心,迫使一个巨大的膨胀层的顶部燃烧壳。除了解释为什么恒星成为红巨星,我们的分析还提供了所谓的壳层同源关系的数学证明,并提供了简单的定量答案的一些性质的低质量红巨星。
2022-11-07 astro-ph.SR
Lithium in red giants: the roles of the He-core flash and the luminosity bump
研究了GALAH DR 3巡天中红巨星的锂丰度。稀有的富锂星A(Li)$\geq 1.5$被证实是He核燃烧星,属于或演化自质量和金属丰度相似的红团:$M\simeq 1.1\pm0.2{\rm M_\odot}$和[Fe/H] $\simeq-0.3\pm0.3$。在红巨星分支尖端的恒星的前身中,Li的丰度比Li的丰度高,这可能发生在所有这些红团星中。对GALAH目录中的元素丰度(C到Eu)的检查显示,红团巨星中没有异常丰度,特别是不依赖于Li丰度,其范围至少超过5 dex。锂的合成归因于红巨星分支尖端恒星的氦核闪光。来自恒星天体物理学实验模块(MESA)的模型与观测到的这些恒星沿着红巨星分支和红团簇的演化相匹配,但仅在观测到的红团簇巨星传播的低有效温度端。MESA模型较好地再现了红巨星分支上Li丰度的变化。提出了一种推测,一系列的氦核闪光不仅导致$^7$锂合成从一个明星的内部水库的$^3$ He,但也可能导致内部重组,导致观察到的有效温度传播的红团星在大约一个恒定的光度。巨人表现出显着的锂富集没有发现在其他的演化阶段,特别是,不直接与亮度凸点的红巨星分支的锂丰度增加不超过0.3德克斯。
2021-07-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Core magnetic field imprint in the non-radial oscillations of red giant stars
红巨星中的磁场仍然是一个知之甚少的话题,特别是在远离表面的区域中的强度。在这项工作中,我们提出了高绝对径向顺序和低角度的重力为主的混合模式可以用来探测其辐射核心的磁场。使用两个极向,轴对称配置的核心和经典微扰的方法,我们推导出这些振荡模式的磁频率分裂的解析表达式。考虑三个不同的红巨星模型,与质量为1.3 \(M_\odot\),1.6 \(M_\odot\)和2.0 \(M_\odot\),我们发现,一个$10^5$ G的场强是必要的,在这些恒星的核心诱导频率分裂的数量级的$μ$赫兹在偶极和四极振荡模式。此外,考虑到观测极限,我们估计,在红巨星的核心,不存在可观测的磁分裂磁场不能超过$10^4$ G。鉴于这些恒星的振荡谱中普遍没有可观察到的分裂,并假设目前的模式抑制机制不偏向于某些方位角的订单,并保留在每个多重峰的所有峰,我们的研究结果使我们得出结论,认为配置和强度高于$10^4$ G的内部领域是不普遍的红巨星。
2020-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Binary Systems of core collapse supernova polluting a giant companion
我们研究的双星系统中,更大质量的恒星,主要的,爆炸作为一个核心坍缩超新星(CCSN)的二级恒星已经是一个巨大的拦截了很大一部分的喷出物。喷出物可能会用新合成的元素(如钙)污染第二颗恒星。我们使用恒星天体物理学实验模块(MESA)来计算这种SN污染巨星(SNPG)双星的演化。我们估计,在任何给定的时间内,平均有数十个SNPG存在于银河系中,$\approx 10$ SNPG对象存在于麦哲伦星云中。我们推测最近在小麦哲伦星云中发现的演化恒星HV 2112的高钙丰度可能是SNPG具有质量为$\approx 9 M_\odot$的超级AGB恒星次级的结果。这种罕见的SNPG场景是HV 2112是索恩-伊特科夫天体(TZO)的另一种解释。
2015-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR