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超越 MESA 默认值:p 型振荡星演化中结构分辨不确定性的影响

太阳与恒星天体物理 2025-12-01 v2

摘要

对压力模式 (pp 模式) 在恒星中的观测已为我们提供了深刻的洞见,而理论星体演化和振荡模型正是这些推断的关键。然而,建模不确定性常常被忽视,尽管它们可能与或超过观测不确定性。在本研究中,我们首次量化了 1D 星体演化计算中结构分辨选择对 pp 模式频率在整个 HR 图上预测影响的大小,使用 MESA 和 GYRE。我们呈现了针对广泛的类太阳、上主序和 Mira 振荡器的分辨率驱动的建模不确定性测量,并直接与 TESS 观测不确定性进行比较。我们证明,分辨率驱动的不确定性对理论预测具有显著影响,在某些情况下甚至超过观测不确定性几个数量级。对于所考察的案例——网格分辨率变化一个数量级——类太阳振荡器通常的分辨率不确定性在测试频率上低于或等于 1%。然而,Mira 的分数不确定性可达高达 20%。我们还发现,RGB 坡度和红克ump 的位置和形态受到分辨率不确定性的显著影响。对于年轻的主序恒星,星体年龄受到约 10% 的影响;而对于 \Dnu\Dnu{}--ρ\sqrt{\rho} 比例关系的模型修正因子,影响约为 2%。我们的结果凸显了将建模不确定性纳入 asteroseismic 分析的必要性,并为观察者评估理论模型可靠性提供了参考框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.13207,
  title  = {Beyond MESA Defaults: The Impact of Structural Resolution Uncertainty in p-mode Asteroseismology},
  author = {Yaguang Li and Meridith Joyce},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.13207},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 11 figures. published at ApJ