参宿四磁场在 2009—2017 年间的演化
太阳与恒星天体物理
2018-07-25 v1
摘要
参宿四是一颗 M 型超巨星，其谱线轮廓中呈现出圆偏振（Stokes V）信号，这被解释为表面磁场所致。为追踪该微弱圆偏振信号在不同时间尺度上的演化并最终确定其物理起源，我们对其进行了长达 7.5 年的监测。近年来还定期获得了线偏振测量。我们使用 ESPaDOnS 与 Narval 两台光谱偏振仪获取高信噪比（S/N）光谱，并采用最小二乘反卷积（LSD）方法进行处理。为确保这一极弱圆偏振信号的真实性，我们特别留意以限制仪器效应。此外，还对 Stokes V 信号进行了多项检验，以确认其恒星与塞曼起源。我们确认了该圆偏振的磁性本质，指向约 1G 量级的表面磁场。Stokes V 轮廓在不同时间尺度上呈现变化，其中最显著者接近红巨星中常提及的长次周期（LSP；参宿四约为 2000d）。这一长周期在所有其他 Stokes 参数中也占主导。我们尝试用模拟黑子的磁场集中区来建模圆偏振，特别表明与每个“黑子”相关的速度同样遵循该长时间尺度，且该信号几乎总是略微红移。根据线偏振与圆偏振特征在振幅、速度与时间尺度上的耦合变化，我们认为巨型对流胞是各 Stokes 参数中偏振特征与变化的主要成因。这进一步支持了长次周期源于大对流胞的假说。
引用
@article{arxiv.1804.01831,
title = {Evolution of the magnetic field of Betelgeuse from 2009 - 2017},
author = {P. Mathias and M. Aurière and A. López Ariste and P. Petit and B. Tessore and E. Josselin and A. Lèbre and J. Morin and G. Wade and F. Herpin and A. Chiavassa and M. Montargès and R. Konstantinova-Antova and P. Kervella and G. Perrin and J. -F. Donati and J. Grunhut},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.01831},
year = {2018}
}