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探测红巨星中层结构 I. 混合模耦合因子作为一种地震学诊断

太阳与恒星天体物理 2020-02-12 v1

摘要

星载任务 CoRoT 和 Kepler 已经对低质量演化恒星的内部结构给出了严格约束,其中很大一部分来自于混合模的探测。然而,这些振荡模式作为恒星内部诊断的全部潜力尚未被充分发掘。特别是混合模的耦合因子或重力偏移 qqεg\varepsilon_{\rm g},有望对红巨星的中层提供额外约束,该中层位于氢燃烧壳层和对流区底部附近之间。在本文中,我们研究了耦合因子在探测演化恒星中层结构中的潜力。在典型恒星模型和一般物理考虑的指导下,我们沿演化过程对耦合区进行了建模。随后,我们基于混合模的渐近理论得到了 qq 的解析表达式,并将其与观测进行比较。我们表明 qq 的值对于耦合倏逝区的厚度和局部密度标高具有简并性。根据该模型,获得了在亚巨星支、红巨星支以及红团簇上观测到的 qq 全局变化的结构解释。我们证明 qq 具有 promising 的潜力,可用于探测演化红巨星(典型地 νmax100 μ\nu_{\rm max} \lesssim 100~\muHz)中对流区底部的迁移以及对流额外混合。我们还表明,在此类恒星的振荡谱中,qq 的频率依赖性不可忽略,这与当前测量方法中的假设相反。该解析研究为利用恒星模型更定量地探索 qq 与演化恒星内部性质之间的联系铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.06008,
  title  = {Probing the mid-layer structure of red giants I. Mixed-mode coupling factor as a seismic diagnosis},
  author = {C. Pinçon and M. -J. Goupil and K. Belkacem},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06008},
  year   = {2020}
}

备注

27 pages, accepted in A\&A