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混合模与星震学表面效应:II. 次巨星系统误差

太阳与恒星天体物理 2021-11-24 v1

摘要

类太阳振荡器的模型给出的声学模频率,与具有完全相同内部结构的真实恒星中观测到的频率不同,这是由于近表面的建模误差所致。当利用模频率推断恒星结构时,必须修正这一星震学“表面项”。次巨星表现出混合声学(pp模)与重力(gg模)特征的振荡,无法用传统的 pp模渐近关系描述。由于表面项的非参数诊断依赖于该描述,它们不能直接应用于次巨星。在论文I中,我们将此类非参数方法推广至混合模,并表明传统的表面项修正至多只能以微扰展开的一阶项解释混合模耦合。此处,我们应用那些结果,利用星震学数据对次巨星建模。我们证明,对于使用单个模频率基于网格推断次巨星性质,在表面项中忽略模耦合的高阶效应会导致推断恒星质量出现显著系统性差异,以及其他基本性质中可测量的系统误差。尽管这些系统误差小于其他模型构建选择所导致的误差,但它们在表面项的参数与非参数表述中均持续存在。这表明,在使用混合模的震学建模中修正表面项时,无论采用何种修正,都应完整考量模耦合。次巨星推断性质(尤其是质量和年龄)也依赖于表面项修正的选择,其方式不同于主序星与红巨星。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.07370,
  title  = {Mixed Modes and Asteroseismic Surface Effects: II. Subgiant Systematics},
  author = {J. M. Joel Ong and Sarbani Basu and Mikkel N. Lund and Allyson Bieryla and Lucas S. Viani and David W. Latham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07370},
  year   = {2021}
}