恒星 Ca II H & K 发射变化建模。I. 倾角对 S-index 的影响
太阳与恒星天体物理
2021-06-23 v1
摘要
近紫外 Ca II H & K 谱线的发射受恒星磁活动调制。尽管该发射通过 S-index 量化，几十年来一直作为恒星磁活动的主要示踪量，但恒星磁性与 Ca II H & K 发射之间复杂关系的许多方面仍不清楚。所测得的 Ca II H & K 发射量被怀疑不仅受恒星内禀性质影响，也受恒星自转轴倾角影响。迄今这种倾角对 S-index 的影响在很大程度上未被探索。为填补此空白，我们开发了一个基于物理的模型来计算 S-index，并以太阳为焦点。利用观测导出的太阳磁特征分布，结合非局部热力学平衡下合成的 Ca II H & K 光谱，我们通过成功重建四个活动周期中观测到的太阳 S-index 变化验证了模型。进一步，利用表面磁通量传输模拟获得的可见太阳盘面磁特征分布，我们得到可追溯到 1700 年的 S-index 时间序列，并研究倾角对 S-index 变异性的影响，涵盖磁活动周期与自转时间尺度。我们发现，从赤道视向到极轴朝向视向时，S-index 变化的振幅在活动周期时间尺度上微弱减小，在自转时间尺度上强烈减小（对于中等强度周期分别约为 22% 和 81%）。S-index 的绝对值仅微弱依赖于倾角。我们给出了刻画此类依赖关系的解析表达式。
引用
@article{arxiv.2103.13893,
title = {Modeling stellar Ca II H & K emission variations. I. Effect of inclination on the S-index},
author = {K. Sowmya and A. I. Shapiro and V. Witzke and N. -E. Nèmec and T. Chatzistergos and K. L. Yeo and N. A. Krivova and S. K. Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13893},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 13 figures in the main body and 2 in the appendix, accepted for publication in ApJ