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实时恒星演化:与 T Ursae Minoris 热脉冲直接观测一致的模型

太阳与恒星天体物理 2019-07-10 v2

摘要

恒星演化的多数方面过于缓慢,无法在人类时间尺度上于单颗恒星中直接观测。热脉冲渐近巨星支是一个例外。最先进建模技术与业余天文学家数十年来观测数据的同化相结合,首次提供了识别正处于这一演化阶段的恒星的机会。在本研究中,我们表明明亮北方变星 T Ursae Minoris 的快速脉动周期变化及伴随的半径减小是由近期开始的热脉冲引起的。我们证明 T UMi 转变为双模式脉动状态,并利用其星震学特征约束其基本恒星参数。我们使用来自 MESA 的演化模型和来自 GYRE 的线性脉动模型,同时追踪不同质量模型的结构与振荡演化。我们采用精细的迭代采样方案,在相关热脉冲起始时达到 ≤10 年的时间分辨率。我们给出 T UMi 的初始质量 2.0±0.15M2.0\pm0.15\, \mathrm{M}_\odot 与年龄 1.17±0.211.17 \pm 0.21 Gyr。这是对单颗渐近巨星支恒星所得最精确的质量与年龄测定。对我们模型的最终检验将是对其演化实时持续的观测:我们预测 T UMi 的脉动周期将在数十年内继续缩短,然后反弹并随恒星半径膨胀再次开始变长。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.00597,
  title  = {Stellar Evolution in Real Time: Models Consistent with Direct Observation of Thermal Pulse in T Ursae Minoris},
  author = {László Molnár and Meridith Joyce and László Kiss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00597},
  year   = {2019}
}

备注

18 pages, 14 figures, plus 8 pages appendix. v1: submitted version, v2: accepted to the Astrophysical Journal. Animation showing the pulsation frequency shifting over time available at this link: https://www.youtube.com/watch?v=115DQJM_KBA