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重新审视晚型恒星的周-转关系

太阳与恒星天体物理 2023-06-28 v1

摘要

我们分析了活动周期长度与 Rossby 数之间的关系,并收集了 44 颗具有已知活动周期和自转周期的主序星样本。我们发现 Rossby 数与周期在双对数关系上呈线性行为。分为长周期与短周期两支的分叉现象确实是真实的,但经验上它依赖于色指数 B-V,表明其物理上依赖于有效温度和在主序上的位置。此外,周期长度与对流 turnover 时间以及对流区相对深度之间也存在相关性。基于此,我们推导出周期与 Rossby 数之间的经验关系,对于短周期分支关系,我们估计长周期分支上相对偏差的散布为 14% 至 28%。利用这些关系,我们很好地匹配了著名的 11 年太阳 Schwabe 周期的 10.3 年周期,以及太阳 Gleissberg 周期的长周期分支值 104 年。最后,我们提出短周期分支上的周期似乎生成于对流区较深层,而长周期分支周期似乎与该区中较浅层有关。我们表明,在更宽的 B-V 范围内,Rossby 数比仅自转周期本身更适合作为与周-转的普适关系参数。作为证明,我们展示了我们的经验恒星关系与 11 年太阳 Schwabe 周期一致,而早期研究在其关系中仅使用了自转周期。先前研究试图通过其他类型的发电机来解释太阳在周-转图中的周期位置,然而我们的研究未发现表明太阳与其他恒星存在另一类发电机的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.05866,
  title  = {Revisiting the cycle-rotation connection for late-type stars},
  author = {M. Mittag and J. H. M. M. Schmitt and K. -P. Schröder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05866},
  year   = {2023}
}

备注

18 pages, 18 figures, accepted for publication in A&A