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基于 K2 长 cadence 与短 cadence 数据的 M 型矮星自转-活动关系与耀发研究

太阳与恒星天体物理 2020-05-06 v1

摘要

利用 K2 任务获得的测光光变曲线,我们研究了恒星自转与磁活动之间的关系,并特别关注恒星耀发。我们的样本包含 56 颗由 K2 在 C0-C18 观测战役中以长 cadence 和短 cadence 模式观测到的明亮且邻近的 M 型矮星。我们推导了 46 颗 M 型矮星的自转周期,并测量了测光活动指标,如自转信号振幅、光变曲线标准差,以及基本耀发属性(耀发率、耀发能量、耀发时标和耀发振幅)。我们发现了 1662 个短 cadence 耀发,其中 363 个在长 cadence 数据中有对应,耀发能量高达 5.610345.6\cdotp10^{34}erg。由短 cadence 光变曲线导出的耀发振幅、时标和频率与由长 cadence 数据导出者存在显著差异。对短 cadence 光变曲线的分析得到的耀发率比长 cadence 数据高 4.6 倍。当使用测光活动诊断时,我们确认了自转-活动关系在约 10d 的临界周期处活动水平的突变。对于短 cadence 数据,这一变化在耀发时标和频率上最为剧烈。我们的耀发研究表明,最高耀发率并非出现在自转最快的恒星中,且耀发率最高的恒星并不展现出能量最高的耀发。我们发现快速自转 M 星的超耀发频率(E51034E\geq5\cdotp10^{34}erg)是同一周期范围内类太阳恒星的两倍。通过拟合累积耀发频次分布(FFD),我们导出了幂律指数 α=1.84±0.14\alpha=1.84 \pm 0.14,与先前的 M 型矮星研究及太阳所得值一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.11937,
  title  = {Rotation-activity relations and flares of M dwarfs with K2 long- and short-cadence data},
  author = {St. Raetz and B. Stelzer and M. Damasso and A. Scholz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11937},
  year   = {2020}
}

备注

23 pages, 26 figures, 7 tables