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受旋转强烈影响的重力模式的周期间距:超越传统近似

太阳与恒星天体物理 2017-02-08 v2

摘要

背景:迄今为止,星震学主要允许我们在模式仅受旋转微弱影响时,使用微扰方法探测恒星内部旋转。此类方法无法应用于呈现复杂振荡光谱的快速旋转恒星。在此背景下,所谓的传统近似(忽略与旋转矢量纬向分量相关的项)描述了受旋转强烈影响的模式。该近似有时被用于解释星震数据,然而其有效域尚未确立。目标:我们旨在通过完整的 Coriolis 加速度,推导受旋转强烈影响的低频重力模式周期间距的解析公式,这可用于探测恒星内部结构和旋转。方法:我们在低频机制下利用先前论文中描述的射线理论,近似了均匀旋转恒星中重力惯性波的渐近理论,其中波被困于赤道平面附近。我们将射线动力学方程化为可分形式,并使用 EBK 量子化方法从射线计算模式频率。结果:在这一新近似中预测了取决于分层和旋转的两种光谱模式:一种用于轴对称模式,一种用于非轴对称模式。结论:在观测振荡光谱中探测到预测的模式,将对呈现重力模式的快速旋转恒星(如 γ\gamma Doradus、SPB 或 Be 星)的内部旋转和化学分层给出约束。所得结果的数学形式与传统近似相似,但新近似考虑了完整的 Coriolis 加速度(允许在中心附近传播)和离心加速度。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.09826,
  title  = {Period spacing of gravity modes strongly affected by rotation. Going beyond the traditional approximation},
  author = {Vincent Prat and Stéphane Mathis and François Lignières and Jérôme Ballot and Pierre-Marie Culpin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09826},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 6 figures, accepted for publication in A&A