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暗弱蓝星大振幅径向脉动的线性和非线性模型

太阳与恒星天体物理 2025-03-10 v1

摘要

近期在暗弱蓝星中观测到大振幅脉动,这既为恒星脉动理论带来了挑战,也为探索低质量恒星的晚期演化提供了机遇。本文探讨了 BLAPs 所占据参数空间内恒星的径向模式稳定性。为均匀恒星包层构建了模型,且不依赖于演化。线性非绝热模型表明,脉动的主要要求是驱动区内的铁和镍丰度富集至太阳丰倍的数倍。对质量没有限制。非线性模型表明,BLAP 脉动将具有大振幅,并在最小半径处表现出强激波。在 BLAP 不稳定带中发现了多种光变曲线形状,这解释了所观测到的多样性。从非线性模型中导出了线性化周期关系。最大光度相对于最小半径的相位与有效温度 (TeffT_{\rm eff}) 相关,在冷星中超前,在热星中滞后,且在接近最小半径时发生分裂。在线性和非线性情况下,大多数模型以基模 (F) 脉动。一阶泛音 (1H) 脉动在不稳定区域的低光度蓝侧被激发,并在高质量下变得更加普遍。周期比 P1H/PF=0.81P_{\rm 1H}/P_{\rm F}=0.81 与经典造父变星的值 (0.70 - 0.75) 形成对比。从 F 到 1H 模式脉动的转变遵循周期-质量关系;邻近转变的 F 模式脉动星表现出反向激波。在高温 TeffT_{\rm eff} 下,一些非线性模型显示出高达 5H 的不稳定泛音模式和多模态行为。线性和非线性分析在不稳定区域的红边缘上达成一致,但非线性蓝边缘温度更高。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.05526,
  title  = {Linear and non-linear models for large-amplitude radial pulsation in faint blue stars (BLAPs)},
  author = {C. S. Jeffery},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05526},
  year   = {2025}
}

备注

MNRAS in press. 40 pages, 32 figures