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更老更冷:星斑对主序前恒星演化的影响

太阳与恒星天体物理 2015-07-15 v1

摘要

我们使用改进的恒星演化代码评估了星斑对主序前(pre-MS)阶段晚型恒星演化的影响。我们发现,质量0.1-1.2\msun\ 的重星斑模型在pre-MS期间膨胀高达 1010%,而在零龄主序时完全对流与部分对流恒星分别高达4%和9%,这与活动食双星系统的测量结果一致。星斑同样降低恒星光度和 TeffT_{\rm eff},导致在3 Myr时等龄线推导的质量被低估至多 2×2 \times 倍,年龄被低估2-10×\times倍。因此,pre-MS星团及其活动恒星系统地比通常报道的更老且质量更大。若用无星斑模型解释50%星斑恒星,由锂耗尽边界技术推导的星团年龄分别在 3030100100 Myr 时被错误地年轻化 15\sim 15% 和 1010%。最后,具有辐射核的星斑恒星中锂耗尽受到抑制,若pre-MS上存在一系列星斑性质,则导致主序上出现固定温度的锂弥散。此类弥散足以解释年轻开放星团中观测到的Li丰度弥散,并意味着在pre-MS锂燃烧时期固定质量和年龄下存在一系列半径。引申而言,这意味着质量、成分和年龄不能唯一确定pre-MS恒星在赫罗图上的位置。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.01393,
  title  = {Older and Colder: The impact of starspots on pre-main sequence stellar evolution},
  author = {Garrett Somers and Marc H. Pinsonneault},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.01393},
  year   = {2015}
}

备注

16 pages, 8 figures, accepted to ApJ. For a brief video discussing the main results, see https://www.youtube.com/watch?v=IA7WUeqIFug