快星与慢星；老星与新星：亚巨星自转作为星族与恒星物理的诊断工具

恒星自转是质量和演化状态的强函数。Kepler 和 CoRoT 等任务提供了数万个自转周期数据，这些数据源自包含不同质量、年龄和演化状态天体的恒星种群。给定一组合理的初始条件和角动量损失规律，我们探讨了冷场星种群预期的自转周期范围。我们发现冷星在自转上落入三个截然不同的机制：表面周期小于 10 天的快速自转者，要么是年轻的低质量主序 (MS) 星，要么是离开主序时具有高自转率的较高质量亚巨星；周期为 10-40 天的中等自转者，既可以是适用于陀螺年代学 (gyrochronology) 的冷主序矮星，也可以是跨越不同质量的穿越型亚巨星。因此，必须谨慎应用陀螺年代学关系，因为存在大量的亚巨星污染样本。周期大于 40 天的最慢自转者是正在经历包层膨胀的低质量亚巨星。我们确定了自转周期的其他诊断用途：存在一种区别于主序周期 - 年龄关系的亚巨星周期 - 年龄关系；还存在一种周期 - 半径关系，可用作恒星半径的约束条件，这在行星宿主恒星这一有趣案例中尤为有用。主序上自转分布中的高质量/低质量分界延续到了亚巨星支，并具有作为恒星质量诊断工具的潜力。最后，可将这套理论预测与广泛的数据集进行比较，以推动改进建模工作。