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中间质量($1.5 \, M_\odot < M < 3 \, M_{\odot}$) 主序星高阶重力-模式周期间隔模式 I. 扰动分析

太阳与恒星天体物理 2025-11-27 v1

摘要

高阶重力-模式周期间隔(ΔPg\Delta P_g)模式的理论研究对于更好地理解中间质量(1.5M<M<8M1.5 \, M_\odot < M < 8 \, M_{\odot}) 主序星 g-模式振荡器的内部特性具有重要意义。本文开展了第一阶扰动分析,以评估 BV 频率(NN)的锐而非连续的过渡对 ΔPg\Delta P_g 模式的影响。这种 BV 频率中有限宽度的过渡,其比例高度可以与重力波的局部波长相当,预计在相对低质量(1.5M<M<3M1.5 \, M_\odot < M < 3 \, M_{\odot}) 主序星中发展,导致 BV 频率第二导数的峰。灵感来自 Unno 等人的公式,我们将 BV 频率第二导数的峰视为小扰动,这使我们能够推导 ΔPg\Delta P_g 模式的解析表达式。解析表达式显示,振荡 ΔPg\Delta P_g 模式的�幅由 BV 频率第二导数峰的加权平均决定,其中加权函数由 g-模式本征函数给出。对约 2M2 \, M_\odot 主序星模型的测试表明,解析表达式能够较好地再现数值计算得到的 ΔPg\Delta P_g 模式。我们的扰动分析结果将对改进 ΔPg\Delta P_g 模式的半解析表达式具有帮助,这将使我们能够推理 SPB 星和 γ\gamma Dor 星的 ΔPg\Delta P_g 模式,以推断化学组成轮廓和旋转率。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.20948,
  title  = {High-order Gravity-mode Period Spacing Patterns of Intermediate-mass ($1.5 \, M_\odot < M < 3 \, M_{\odot}$) Main-sequence Stars I. Perturbative Analysis},
  author = {Yoshiki Hatta and Takashi Sekii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20948},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 7 figures, accepted for publication in ApJ