25 Myr 以下年老前主序星的 X 射线活动演化
太阳与恒星天体物理
2022-08-24 v2 地球与行星天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
测量前主序(PMS)恒星 X 射线辐射的演化可为两个问题提供线索:磁发电机过程对内部结构变化的响应,以及高能辐射对原行星盘和原始行星大气的影响。我们基于 Chandra X 射线巡天与 Gaia-EDR3 巡天,给出了十个邻近疏散星团中 6003 颗年龄 7–25 Myr 恒星的样本。结合此前在 MYStIX 与 SFiNCs 恒星形成区大样本中年轻(<5 Myr)恒星的结果,我们推导了恒星演化早期按质量分层的活动–年龄关系。X 射线光度(Lx)在最初几 Myr 内保持恒定,可能源于对恒星尺度时间变化不敏感的延展 X 射线冕的存在。Lx 随后在 7–25 Myr 期间衰减,且恒星质量越大衰减越快。该衰减被解释为随着辐射核增长并出现太阳型 alpha-Omega 发电机,alpha^2 发电机效率下降。对于质量更大(3.5–7 Mo)的完全辐射星,X 射线辐射骤降,表明缺乏有效磁发电机。这些发现改进了对星周物质高能辐射效应的测量,先是原行星盘,继而年轻行星大气。观测到的 X 射线光度可极高,以至于绕太阳质量 PMS 恒星的、无磁场的内地球质量岩质行星可能在几至数百万年内丧失其原大气与次生大气。PMS X 射线辐射因而可能对早期行星大气演化及宜居性兴起的条件产生显著影响。
引用
@article{arxiv.2203.02047,
title = {Evolution of X-ray Activity in <25 Myr Old Pre-Main Sequence Stars},
author = {Konstantin V. Getman and Eric D. Feigelson and Gordon P. Garmire and Patrick S. Broos and Michael A. Kuhn and Thomas Preibisch and Vladimir S. Airapetian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02047},
year = {2022}
}
备注
39 pages, 12 figures, 8 tables. Accepted for publication in The Astrophysical Journal, June 10, 2022