星-行星相互作用：II. 行星吞没是快速旋转红巨星的起源吗？
地球与行星天体物理
2016-10-05 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
背景。红巨星分支上部的快速旋转红巨星具有无法用单星演化解释的表面速度。目标。我们检验恒星与行星之间的潮汐作用以及随后的行星吞没是否确实能在足够长的时间内加速红巨星的表面旋转，从而产生这些快速旋转红巨星。方法。利用旋转恒星模型，考虑通过不同输运机制在恒星内部重新分布角动量、吞没前行星轨道与恒星之间的角动量交换以及吞没时角动量在恒星内部的沉积，我们研究恒星表面的旋转速度如何演化。结果。我们证明，由于潮汐力和行星吞没导致的轨道衰变结束时达到的表面速度可以与观测到的快速旋转红巨星的值相似。当恒星沿红巨星分支演化时，该表面速度随后会下降，但下降速度足够慢，使得恒星能以如此高的速度被探测到。更定量地说，星-行星相互作用可以使恒星表面产生快速加速，达到超过 8 km s 的值，持续时间可达红巨星分支阶段的 30% 以上。由行星物质稀释进入对流包层所产生的表面碳同位素比率变化相当有限。更重要的是，锂丰度可能因此效应而增加。然而，锂可能受到许多不同的、仍不确定的过程的影响。结论。恒星表面加速到依赖于表面重力的极限以上的旋转速度，目前看来是星-行星相互作用最清晰的标志。[节略]
引用
@article{arxiv.1606.08027,
title = {Star-planet interactions: II. Is planet engulfment the origin of fast rotating red giants?},
author = {Giovanni Privitera and Georges Meynet and Patrick Eggenberger and Aline A. Vidotto and Eva Villaver and Michele Bianda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.08027},
year = {2016}
}
备注
16 pages, abstract abridged for arXiv submission, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics