快速旋转恒星中的重力模。微扰方法的局限性
太阳与恒星天体物理
2010-09-07 v2
摘要
CoRoT和Kepler任务现在正为大量恒星提供高质量星震学数据。在中等质量和大质量恒星中，快速自转体是常见天体。需要考虑自转效应才能正确理解、识别和解释这些恒星的观测振荡频率。经典方法是将自转视为微扰。本文聚焦于重力模，例如出现在γ Doradus、慢脉动B型星或Be星中的那些。我们旨在界定微扰方法的适用性。利用二维振荡程序（TOP），我们在二维畸变的多方球模型中完成了重力模的完整计算——包括科里奥利力、离心畸变和可压缩效应。我们从非旋转恒星的l=1, n=1-14和l=2-3, n=1-5,16-20模开始，并通过将自转速率增加到破裂速率的70%来追踪这些模。然后我们推导了微扰系数，并确定了微扰方法的有效域。二阶微扰方法适用于计算典型γ Dor星自转速度高达约100 km/s或B型星约150 km/s时的低阶、低次模频率。由于三阶项，有效域可以扩展几十km/s。对于高阶模，有效域显著减小。此外，微扰方法对于频率低于科里奥利频率2Ω的模是无效的。我们将这种失效解释为共振腔形状改变的结果，而这种改变在微扰方法中未被考虑。
引用
@article{arxiv.1005.0275,
title = {Gravity modes in rapidly rotating stars. Limits of perturbative methods},
author = {J. Ballot and F. Lignières and D. R. Reese and M. Rieutord},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.0275},
year = {2010}
}
备注
8 pages, 6 figures, Astronomy & Astrophysics (in press)