球状星团 M4 中多重恒星星族的星震学研究

我们基于 K2 任务收集的数据，对球状星团（GC）M4 中的恒星提出了一种新的星震学分析。我们报告在 37 颗恒星中探测到类太阳振荡，包括 32 颗红巨星分支（RGB）恒星和 6 颗红水平分支（rHB）恒星，这是迄今为止 GC 中此类研究的最大样本。结合星震学和多波段测光的信息，我们估计了目标恒星的质量和半径。我们的估计与独立来源一致，作为低金属丰度情形下星震学的关键验证。由于 M4 是一个年老的 GC，它包含轻元素丰度和氦质量分数不同的多重恒星星族。这导致沿 RGB 的星族间产生质量差，在 M4 中该差值估计为 $0.017 M_\odot$。凭借这些丰富的信息，我们可以指定星族归属并估计恒星星族的平均质量，但当前的误差尚不允许我们分辨这一质量差。然而，RGB 和 HB 恒星的星族归属与星震数据使我们能够评估该星团中第一代恒星沿 RGB 的累积质量损失。我们得到 $\rm \Delta M=0.227 \pm0.028 M_\odot$，与独立估计吻合良好。最后，我们观测到 rHB 恒星中存在统计显著的质量-温度梯度。这代表了理论所预言的颜色-温度-质量关联的首个直接的、与模型无关的观测。