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基于食双星校准对流核超射的统计误差与系统偏差:以TZ Fornacis为例

太阳与恒星天体物理 2017-03-29 v1

摘要

我们尝试约束双星系统TZ Fornacis的初始氦丰度、年龄和对流核超射效率。我们的主要目的是指出由于未考虑某些不确定性来源而导致结果中的偏差。我们采用SCEPtER流水线,依赖于用两种恒星演化代码(FRANEC和MESA)计算的恒星模型。我们发现了多个独立的解组。最佳解表明系统年龄为1.10 ±\pm 0.07 Gyr(主星处于中心氦燃烧阶段,次星处于亚巨星支),氦-金属增丰比 ΔY/ΔZ=1\Delta Y/\Delta Z = 1,核超射参数 β=0.15±0.01\beta = 0.15 \pm 0.01(FRANEC)和 fov=0.013±0.001f_{\rm ov}= 0.013 \pm 0.001 (MESA)。第二类解拟合优度较差,仍表明主星处于中心氦燃烧阶段但次星处于总体收缩阶段,即主序末尾。FRANEC网格给出年龄 1.160.02+0.031.16_{-0.02}^{+0.03} Gyr和 β=0.250.01+0.005\beta = 0.25_{-0.01}^{+0.005},而MESA网格给出 1.23±0.031.23 \pm 0.03 Gyr和 fov=0.025±0.003f_{\rm ov} = 0.025 \pm 0.003。我们还表明,需要精度非常高、不确定度仅几千分之一太阳质量的质量测定才能获得可靠的恒星参数确定,因为大于约1%的质量误差会导致不仅精度更低而且有偏差的估计。此外,我们表明用固定 ΔY/ΔZ\Delta Y/\Delta Z 计算的模型网格得到的拟合会提供有偏差的年龄和超射估计。还探讨了系统两颗星具有独立超射效率的可能性。这项工作证实,通过双星系统约束核超射参数是一项非常困难的任务,需要尚未经常实现的观测精度和稳健的统计方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.07066,
  title  = {Statistical errors and systematic biases in the calibration of the convective core overshooting with eclipsing binaries. A case study: TZ Fornacis},
  author = {G. Valle and M. Dell'Omodarme and P. G. Prada Moroni and S. Degl'Innocenti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07066},
  year   = {2017}
}

备注

A&A accepted. Abstract shortened