长周期变星建模 -- II. 非线性区的基本模脉动
太阳与恒星天体物理
2020-11-04 v1
摘要
亮红巨星中的长周期变异性有若干有前景的应用，所有这些应用都需要能够准确预测脉动周期的模型。线性脉动模型已成功再现演化红巨星中泛音模式的观测周期，但未能准确预测其基本模周期。在此，我们使用一维流体动力学代码研究M型渐近巨星支星在非线性区中的长周期变异性。我们考察低阶径向脉动模式的周期与稳定性随质量和半径的变化，发现泛音模式周期与线性脉动模型的预测完全一致。相反，非线性模型预测主导基本模脉动更早发生，且在大半径处周期更短。这两个特征均导致与观测实质更好的吻合，我们针对麦哲伦云的OGLE和Gaia数据进行了验证。我们提供了描述非线性基本模周期-质量-半径关系的简单解析关系。与线性预测的差异源于大振幅脉动引起的包层结构重调。我们研究了湍流黏性对线性和非线性脉动的影响，并探查了金属丰度和碳丰度变化的可能效应。
引用
@article{arxiv.2010.13654,
title = {Modelling Long-Period Variables -- II. Fundamental mode pulsation in the nonlinear regime},
author = {Michele Trabucchi and Peter R. Wood and Nami Mowlavi and Giada Pastorelli and Paola Marigo and Léo Girardi and Thomas Lebzelter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13654},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 17 figures; accepted for publication in MNRAS