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利用星震学测定M4中演化恒星的积分质量损失

太阳与恒星天体物理 2022-08-03 v1 星系天体物理

摘要

质量损失仍是恒星建模中的主要不确定性。在低质量恒星中,质量损失在红巨星支(RGB)上最为显著,并将影响恒星的演化路径与最终恒星遗迹。直接测量处于不同演化阶段恒星的质量差,是量化积分质量损失的最佳方法之一。球状星团(GCs)是理想的研究对象。M4目前是唯一拥有多个演化阶段恒星星震学数据的GC。利用K2测光,我们报道了M4中75颗红巨星的星震质量,这是迄今GC中最大的星震样本。我们发现RGB积分质量损失为ΔMˉ=0.17±0.01 M\Delta\bar{M} = 0.17 \pm 0.01 ~\mathrm{M}_{\odot},相当于Reimers质量损失系数ηR=0.39\eta_R = 0.39。我们的初始质量、水平支质量、ηR\eta_R与RGB积分质量损失结果与先前研究高度一致,但利用星震学具有更高精度。我们还报道了GC中早期渐近巨星支(EAGB)恒星中类太阳振荡的首次探测。我们发现平均质量MˉEAGB=0.54±0.01 M\bar{M}_{\text{EAGB}}=0.54 \pm 0.01 ~\mathrm{M}_{\odot},显著低于模型预测。这表明水平支上的质量损失大于预期。或者,这可能指示EAGB星震标度关系中存在未知系统误差。我们在RGB样本中发现暂定的质量双峰,可能源于多重星族。在红水平支样本中,我们发现质量分布与单一值一致。我们强调GC星震学研究的重要性,因其有可能解决恒星理论中的主要不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.02406,
  title  = {Integrated Mass Loss of Evolved Stars in M4 using Asteroseismology},
  author = {Madeline Howell and Simon W. Campbell and Dennis Stello and Gayandhi M. De Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02406},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 12 figures, accepted by MNRAS