恒星振荡的模寿命——对星震学的启示

从星震学中成功推断依赖于至少两点：恒星中的振荡振幅足够大以清晰可观测；并且振荡本身足够稳定，以便能够精确测量模频率和其他参数。类太阳 p 模被对流阻尼，因此模的稳定性取决于寿命。我们寻求恒星中最突出的类太阳 p 模的平均寿命与基本恒星参数之间的简单标度关系。我们基于使用恒星平衡和脉动计算得到的恒星模型网格，以及关于主序星、亚巨星和红巨星寿命的首批星震学结果来寻找关系。我们发现，所有三类类太阳恒星的平均寿命都按 $T_{\rm eff}^{-4}$ 标度（其中 $T_{\rm eff}$ 是有效温度）。当将此关系与 Kjeldsen & Bedding (1995) 关于窄带强度观测中观测到的模振幅的著名标度关系相结合时，我们得到了一个意想不到的结果：频率功率谱中模峰的高度（最大功率谱密度）按 $g^{-2}$ 标度（其中 $g$ 是表面重力）。由于决定模可测量信噪比的是模高度（而非振幅），并且由于 $g$ 沿主序变化缓慢，这表明比太阳更冷的恒星可能与更热的恒星一样是星震学的良好目标。当观测改为多普勒速度时，我们的结果表明模高度确实随有效温度升高而增加。