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日震学太阳年龄的贝叶斯估计

太阳与恒星天体物理 2015-08-26 v1

摘要

日震学测定太阳年龄一直是多项研究的主题,因为它为我们提供了对太阳系年龄的独立估计。我们给出了通过校准的太阳模型确定的太阳日震学年龄的贝叶斯估计,这些模型采用了不同的物态方程和核反应速率。我们使用了来自 8640 天低 \ell 值 BiSON 频率的 17 个频率分离比 r02(n)=(νn,l=0νn1,l=2)/(νn,l=1νn1,l=1)r_{02}(n)=(\nu_{n,l=0}-\nu_{n-1,l=2})/(\nu_{n,l=1}-\nu_{n-1,l=1}),并考虑了三种依赖于这些 r02(n)r_{02}(n) 比值误差处理方式的似然函数。此外,我们采用 2010 年 CODATA 推荐的牛顿常数、太阳质量和半径值,来校准一个涵盖可能太阳年龄范围的大型太阳模型网格。结果表明,对于采用 Irwin EOS 和 NACRE 反应速率的模型,太阳年龄的最受约束后验分布给出 t=4.587±0.007t_\odot = 4.587 \pm 0.007 Gyr,而采用 Irwin EOS 和 Adelberger 等人 (Reviews of Modern Physics, 83, 195, 2011) 反应速率的模型则有 t=4.569±0.006t_\odot = 4.569 \pm 0.006 Gyr。在太阳模型中实施 OPAL EOS 会导致证据比(贝叶斯因子)降低,并得出与太阳系陨石定年不一致的年龄。依赖于诸如 r02(n)r_{02}(n) 等日震学年龄指标的太阳年龄估计,结果基本上独立于似然函数的类型。然而,就模型选择而言,放弃任何关于 r02(n)r_{02}(n) 比值误差的信息会导致非决定性的结果,这强调了评估误差估计可信度的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1507.05847,
  title  = {A Bayesian estimation of the helioseismic solar age},
  author = {Alfio Bonanno and Hans-Erich Fröhlich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1507.05847},
  year   = {2015}
}

备注

4 pages, three Tables, A&A to appear