从振荡后主序星核心到表面的轴对称磁场可探测性
太阳与恒星天体物理
2024-07-19 v1
摘要
恒星内部的磁场是解释类太阳恒星演化过程中观测到的核心旋转速率的关键候选因素。近期,通过测量功率谱中的频率分裂,获得了约 24 颗红巨星 (RGs) 内部氢燃烧壳层 (H-shell) 附近径向磁场振幅的星震学估计。利用广义 Lorentz 应力(磁场)核函数,我们研究了一颗超太阳金属丰度的 1.3 恒星从中期亚巨星演化至晚期亚巨星再到红巨星过程中近表面磁场的可探测性。基于这些灵敏度核函数,我们将红巨星分解为三个区域——深核、H-shell 和近表面。而亚巨星则需要分解为内核、外核和近表面层。此外,我们发现,在存在典型稳定磁场的情况下,对于低频 g 波主导的偶极模式,约 25% 的频移来自 H-shell,其余来自更深地层。亚表面切向场与 H 燃烧壳层中径向场的比值决定了亚表面磁场是否具有潜在可探测性。对于接近 \nu_\rm{max} 的 p 波主导偶极模式,该比值在亚巨星阶段比相应红巨星阶段小约两个数量级。进一步地,借助磁场核函数,我们提出了恒星模型在其各演化阶段关键层中磁场强度的下限。本文概述的理论方案提供了为恒星磁性设计反问题的首个正式方法,并可无缝应用于慢旋转体。
引用
@article{arxiv.2404.17167,
title = {Detectability of axisymmetric magnetic fields from the core to the surface of oscillating post-main sequence stars},
author = {Shatanik Bhattacharya and Srijan Bharati Das and Lisa Bugnet and Subrata Panda and Shravan M. Hanasoge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.17167},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal, 34 pages, 22 figures, 3 tables