恒星黑子的三维辐射 MHD 模拟
太阳与恒星天体物理
2020-04-23 v1
摘要
除太阳外，没有其他恒星黑子的直接空间分辨观测，恒星黑子性质是通过光变曲线和光谱偏振数据间接推断的。我们展示了 G2V、K0V 和 M0V 恒星上恒星黑子的首个自洽三维辐射 MHD 计算，这将有助于更好地理解晚型主序星中的活动、变率和磁场观测。我们使用 MURaM 代码进行模拟，该代码已被广泛用于计算“真实”太阳黑子。我们旨在研究强度反差、温度和磁场强度等基本恒星黑子性质如何随光谱型变化。我们首先在二维中模拟了每种光谱型的多个黑子，以为三维模拟寻找合适的初始条件。我们发现，随着恒星有效温度升高，黑子本影与其周围光球之间的温差增大，从 M0V 恒星上的 350K 到 G2V 恒星上的 1400K。我们模拟恒星黑子的这一趋势与观测一致。所有恒星黑子本影的磁场强度均在 3-4.5 kG 范围内。G2V 和 K0V 本影具有约 3.5 kG 的可比磁场强度，而 M0V 本影具有约 4 kG 的相对较高场强。我们讨论了这两种趋势背后的物理原因。所有三个恒星黑子都发展出具有 Evershed 流的半影纤维状结构。平均 Evershed 流速度从 G2V 半影中的 1.32 km s 下降到 M0V 半影中的 0.6 km s。
引用
@article{arxiv.2003.09656,
title = {3D Radiative MHD simulations of starspots},
author = {Mayukh Panja and Robert Cameron and Sami K. Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09656},
year = {2020}
}
备注
Accepted to ApJ