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Betelgeuse 外大气的空间分辨 STIS 光谱观测

天体物理学 2007-05-23 v1

摘要

我们报告了利用 HST-STIS 对 Alpha Orionis (M2 Iab) 上层染星层和尘埃包裹体进行的空间分辨光谱观测。2002 年秋季,我们获得了一组五个高分辨率近紫外光谱,通过在强度峰值位置扫描以及四个离枢目标位置(最远至约 1 弧秒)使用小孔观测,以探讨该重要附近寒冷超巨星外大气的热力学条件和流体力学动力学。基于 Mg II h & k、Fe II 2716 A、C II 2327 A 和 Al II ] 2669 A 发射线,我们提供了首次证据表明至少在距离该星约 1 弧秒(约 40 R*,其中 1 R*~700 Rsun)处都存在温暖的染星层等离子体。STIS 光谱显示,Betelgeuse 的上层染星层远远超过了之前基于地面成像确定的约 5 R* 半径的 circumstellar H alpha 包裹体。Mg II h 与 Si I 残留线轮廓在离枢扫描时观察到显著的非对称性变化,表明上层染星层中气体正在发生向外的加速流动。从 Fe I 和 Fe II 发射线的径向强度分布,我们确定了 Fe 气体离子化平衡的非 LTE 状态。我们计算表明,温暖染星层气体在外大气中的局部动力学温度可超过 2600 K;当假设局部气体密度时,从拟合 9.7 微米硅酸盐尘埃发射特征的辐射传递模型中,我们确定的冷气体密度导致该温度值。空间分辨 STIS 光谱直接表明,温暖染星层等离子体与 Betelgeuse 漫天尘埃包裹体中的冷气体共存。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0312076,
  title  = {Spatially Resolved STIS Spectroscopy of Betelgeuse's Outer Atmosphere},
  author = {A. Lobel and J. Aufdenberg and A. K. Dupree and R. L. Kurucz and R. P. Stefanik and G. Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0312076},
  year   = {2007}
}

备注

5 pages, 6 figures. To appear in A.S.P. Conference Series, IAU Symp. No. 219, 21-25 July 2003, Sydney, Australia. More info on Betelgeuse research is at http://cfa-www.harvard.edu/~alobel or http://alobel.freeshell.org