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使用MESA研究类太阳恒星中的原子扩散:与Montreal/Montpellier及CESTAM恒星演化代码的比较

太阳与恒星天体物理 2022-03-23 v1

摘要

恒星演化代码Modules for Experiments in Stellar Astrophysics(MESA)是公开的,并被学界广泛使用。它包含考虑若干非标准过程(如原子扩散)的可能性。即便引力沉降效应如今被视为恒星建模中的标准成分,辐射加速度却并非如此。原子扩散及辐射加速度的具体处理此前从未与其他恒星演化代码比较过。对这些代码进行基准测试十分重要,因为要分析来自当前及未来空间任务(如\textit{Kepler}、凌星系外行星巡天卫星(TESS)和PLAnetary Transits and Oscillations of stars(PLATO)任务)的数据,需要更高的精度。本文旨在将包含原子扩散(含辐射加速度)的MESA模型与用Montreal/Montpellier恒星演化代码和Code d'Evolution Stellaire Adaptatif et Modulaire(CESTAM)计算的模型进行比较。此外,我们评估了MESA中与原子扩散相关的一些选项的影响。我们依据MESA模型计算了14种元素的丰度剖面,以此实现包含辐射加速度的原子扩散。随后将其与用Montreal/Montpellier和CESTAM代码计算的1.1和1.4~MM_{\odot}模型进行比较。还通过对MESA原子扩散选项每次仅改变其中一项进行了多项测试。我们发现,当原子扩散选项被仔细设定时,MESA模型中相关元素的丰度剖面与另两个代码计算的模型相当吻合。我们还表明,MESA中的某些选项对于原子扩散的正确处理至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.03439,
  title  = {Atomic diffusion in solar-like stars with MESA. Comparison with the Montreal/Montpellier and CESTAM stellar evolution codes},
  author = {Bernardo Campilho and Morgan Deal and Diego Bossini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.03439},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages, 10 figures, Accepted for publication on Astronomy & Astrophysics