类太阳恒星磁活动演化:I. 基于 Kepler 观测导出的 S_ph-年龄关系

类太阳恒星的年龄一直是系外行星表征或银河系考古等诸多研究的核心。虽然年龄通常根据恒星演化模型计算,但将年龄与其他恒星性质(如自转与磁活动)联系起来的关系也已被研究。借助来自 Kepler 数据的 55,232 个自转周期 $P_{\rm rot}$ 与测光磁活动指数 $S_{\rm ph}$ 的大型星表,我们得以寻找此类磁-陀螺-年代学关系。恒星年龄通过两套包含角动量演化处理的恒星演化代码获得,因此除经典大气参数外还将 $P_{\rm rot}$ 作为输入。我们在三个具有光谱观测的子样本(太阳类天体、晚F与G型矮星、K型矮星)上探索两种预测恒星年龄的方法。我们首先进行贝叶斯分析以推导 1 至 5 Gyr 间 $S_{\rm ph}$ 与年龄及其他恒星性质的关系。对于晚F与G型矮星以及K型矮星,多元回归倾向于含 $P_{\rm rot}$ 与 $S_{\rm ph}$ 的模型,其中位差异分别为 0.1% 与 0.2%。我们还应用机器学习技术,采用随机森林算法以同一组输入参数预测高达 14 Gyr 的年龄。对于晚F、G与K型矮星整体,预测年龄平均在模型年龄的 5.3% 以内,且在纳入 $P_{\rm rot}$ 时改善至 3.1%。对于利用测光观测快速估算类太阳恒星年龄而言,这些是极具前景的结果,尤其鉴于当前与未来的空间任务。