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主序星中的对流边界混合:理论与经验约束

太阳与恒星天体物理 2023-04-18 v2 流体动力学

摘要

太阳型恒星的对流包层以及中高质量恒星的对流核,都与稳定的辐射区共享边界。通过一系列我们统称为“对流边界混合”(CBM)的过程,对流可在这些名义上稳定的区域中驱动高效混合。在本综述中,我们通过三个视角讨论主序星背景下 CBM 研究的现状。(1) 我们考察了最常被采用的 CBM 一维参数化方案——指数过冲、阶跃过冲和对流穿透——并讨论了实现上的简并性以及如何在不同方案间进行转换。(2) 接着,我们从流体动力学视角考察 CBM 文献,重点关注三种不同的过程:对流过冲、夹卷和对流穿透。(3) 最后,我们讨论关于中高质量恒星核心中应发生多少混合的观测推断,以及这些观测对一维 CBM 实现所施加的隐含约束。我们以探讨未来研究更好地约束这一恒星演化建模难题的推进路径作结。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.12099,
  title  = {Convective boundary mixing in main-sequence stars: theory and empirical constraints},
  author = {Evan H. Anders and May G. Pedersen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12099},
  year   = {2023}
}

备注

Appears roughly as published; invited review in the Galaxies special issue, "The Structure and Evolution of Stars". Supplementary materials can be found online in a Zenodo repository at https://zenodo.org/record/7735067