与对流相关的恒星微变动的流体动力学模拟. I. 测光与光心变动的统计关系

局域盒流体动力学模型大气提供了关于恒星出射辐射场空间依赖性和时间演化的统计信息。在此，我们考虑晚型恒星大气，其辐射输出的时间变化主要与对流（粒状）表面流有关。我们推导了用于评估由粒化引起的、经盘面积分后即可观测的恒星亮度及光心位置涨落的公式，这些公式基于局域模型提供的辐射强度。除了在流体动力学恒星大气背景下的应用外，这些公式还提供了对所考虑涨落本质的更深入理解。亮度涨落与恒星表面存在的对流元（统计上独立辐射的表面单元）数量的平方根成反比，并随着临边昏暗程度的增强而增大。恒星光心位置的涨落不依赖于对流元的数量，并且对临边昏暗程度基本不敏感。它们仅占典型对流元大小的一小部分，并且在极端巨星的情况下，可能成为高精度天体测量的限制因素。时间上的亮度涨落和位置涨落在统计上不相关，但在幅度上密切相关。