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零龄主序星的星斑、色球发射线与耀发

太阳与恒星天体物理 2022-09-14 v2 地球与行星天体物理

摘要

零龄主序(zero-age main-sequence, ZAMS)星被认为具有巨大的星斑,并因其强表面磁场而显示出强色球发射线。我们针对 ZAMS 星的发电机活动,结合由星斑引起的周期光变以及色球发射线的强度进行讨论。从 \textit{TESS} 测光数据获得了 IC 2391 与 IC 2602 中 3333 颗 ZAMS 星的光变曲线。这些光变曲线可分为以下四类:单频率、可能的形状变化者、拍频者和复杂变源。光变曲线的振幅为 0.0010.145mag0.001-0.145\,\mathrm{mag},与昴星团(Pleiades)中 ZAMS 星相近。星斑覆盖率为 0.121%0.1-21\%。我们发现,IC 2391、IC 2602 及昴星团中 ZAMS 星的光变与 Ca\,\emissiontype{II} 发射线强度,与最活跃的超级耀斑星相当,且比太阳大两个数量级,并位于超级耀斑星的延展位置上。这些结果表明,超级耀斑星将太阳的性质与年龄介于 3030120Myr120\,\mathrm{Myr} 之间的 ZAMS 星的性质联系起来。光变曲线呈单频率或可能形状变化的 ZAMS 星往往同时具有大光变(表明大星斑覆盖)和饱和的 Ca\,\emissiontype{II} 发射线强度。具有拍频或复杂变源性的 ZAMS 星则星斑覆盖率小且 Ca\,\emissiontype{II} 发射线暗弱。我们还在 IC 2391 与 IC 2602 中 1212 颗 ZAMS 星的 \textit{TESS} 光变曲线中探测到 2121 次耀发,其中多数恒星具有饱和的色球 Ca\,\emissiontype{II} 发射线。耀发能量估计为 10331035erg\sim 10^{33}-10^{35}\,\mathrm{erg},与超级耀斑能量相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.05175,
  title  = {Starspots, chromospheric emission lines, and flares of zero-age main-sequence stars},
  author = {Mai Yamashita and Yoichi Itoh and Yumiko Oasa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05175},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in PASJ