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由剪切混合与辐射致升预测中等质量矮星的重力模式周期与表面丰度

太阳与恒星天体物理 2022-02-09 v1

摘要

中等质量恒星辐射包层中的化学混合处理迄今几乎未经标定。近期的星震学研究表明,辐射包层中的恒定扩散系数无法解释 γ\gamma 海豚座脉动星振荡谱中俘获重力模式的周期。我们提出新一代 MESA 恒星模型,具有两项主要改进。首先,我们给出了计算辐射加速度和罗斯兰平均不透明度的新实现,其所需 CPU 时间显著减少。其次,考虑了基于用 2D 恒星结构代码 ESTER 计算的自转轮廓的剪切混合。我们展示了这些模型在 1.4 至 3.0M{\rm M_\odot} 主序(MS)恒星质量范围内、针对不同金属丰度计算的模式周期预测。由剪切混合结合原子扩散和辐射致升所产生的化学混合轮廓确实允许模式俘获,而外包层中的扩散系数很大(>106cm2s1>10^{6}\,{\rm cm^2\,s^{-1}})。此外,我们对可计算辐射加速度的表面丰度演化做出预测。我们发现 N/C 与 C/O 丰度比与恒星年龄相关。我们预测,在能给出精确年龄估计的前提下,这些相关性可由对这些比值精度 0.1\lesssim 0.1 dex 的观测所证实。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.14853,
  title  = {Predictions for gravity-mode periods and surface abundances in intermediate-mass dwarfs from shear mixing and radiative levitation},
  author = {Joey S. G. Mombarg and Aaron Dotter and Michel Rieutord and Mathias Michielsen and Timothy Van Reeth and Conny Aerts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14853},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal