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恒星X射线活动、自转、质量损失与磁场的最小耦合演化模型

太阳与恒星天体物理 2017-07-05 v4

摘要

晚型主序星展现的X射线与热光度比依赖于 R~o{\tilde Ro}(自转周期与对流翻转时间之比),对 R~o>0.13{\tilde Ro} >0.13R~oζ{\tilde Ro}^{-\zeta} 关系(2ζ32\le \zeta \le 3),但对 R~o<0.13{\tilde Ro} < 0.13 饱和且 ζ<0.2|\zeta| <0.2。饱和恒星比未饱和恒星更年轻,并展现更宽的自转速率与X射线活动分布。未饱和恒星的磁场与自转速度大致随其年龄平方根缩放,尽管对老于太阳的恒星可能变平。较快自转、较强磁场与较高活动之间的联系已在观测上确立,但捕获上述趋势的X射线光度、自转、磁场与质量损失统一时间演化理论一直缺乏。此处我们推导这些量时间演化的最小整体框架,其由结合Parker风与新成分构成:(1) 显式经由发电机产生的磁场提供驱动风的热能与X射线光度;(2) 显式耦合X射线活动与质量损失饱和到发电机饱和(通过磁螺度积累与对流涡旋撕裂);(3) 使用日冕平衡决定磁能如何划分为风与X射线贡献。对年轻于太阳的太阳型恒星,我们推断相较于X射线与风,热传导是次要的功率损失。对更老恒星,热传导更重要,可能抑制风并减少角动量损失。我们聚焦年轻于太阳的恒星的时间演化,强调进一步推广的可能性。总体上,该方法显示出对所有上述观测趋势统一解释的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.05658,
  title  = {Minimalist coupled evolution model for stellar x-ray activity, rotation, mass loss, and magnetic field},
  author = {Eric G. Blackman and James E. Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05658},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages, 5 figures; published in MNRAS; this version updated to correct some typographical errors identified in a post-publication erratum