中文

由光斑与黑子引起的 Kepler 波段变率的正向建模

太阳与恒星天体物理 2021-05-12 v1

摘要

晚型恒星测光光变曲线中观测到的变率(长于一天的时标)是系外行星巡天中的主要噪声源,且主要源自恒星磁活动的表面表现,即光斑与黑子。在光变曲线模型中实现光斑是一个开放问题,其标度通常基于等同于炽热恒星大气的光谱或假设源自太阳的光斑对比度。我们对活跃 G2、K0、M0 与 M2 恒星的转动(单周期)光变曲线进行建模,采用类太阳的表面分布以及光斑与黑子的真实临边依赖对比度。探究了光变曲线变率对恒星倾角、特征面积覆盖、黑子温度、光斑区磁通密度与活动带纬度等模型参数变化的敏感性。我们的光变曲线建模方法使用了 actress——一个几何精确的恒星变率模型。actress 生成表示恒星表面的 2-球面图,并以用户指定的黑子与光斑区分布填充之。由此可计算任意倾角下的光变曲线。宁静星临边昏暗与临边依赖光斑对比度由 MURaM 3D 磁对流模拟使用 ATLAS9 导出。黑子对比度使用 1D 恒星大气模型。我们在蒙特卡洛模拟中应用 actress,计算 Kepler 波段中的光变曲线变率幅度。我们发现,给定光谱型与恒星倾角下,在所有模拟参数中黑子温度与黑子面积覆盖对变率影响最大。对于 1% 的黑子覆盖,太阳型恒星的典型变率约为千分之二。光斑的存在明显影响平均亮度与光变曲线形状,但对变率影响相对较小。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.11544,
  title  = {Forward modelling of Kepler-band variability due to faculae and spots},
  author = {Luke J. Johnson and Charlotte N. Norris and Yvonne C. Unruh and Sami K. Solanki and Natalie Krivova and Veronika Witzke and Alexander I. Shapiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11544},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 16 figures. Accepted for publication in MNRAS 22 April 2021