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基于三方程非局部理论的带超射混合恒星演化模型,II. A型和B型星的主序模型

太阳与恒星天体物理 2022-11-16 v1

摘要

对流超射混合是恒星结构模型的关键成分,但在大多数情况下通过对流混合长理论的特设扩展来处理。需要既更具物理性又可在数值上处理的先进理论。恒星内部的对流流是高度湍流的。这给恒星内部对流的建模带来若干数值挑战。我们将一个有效湍流模型纳入一维恒星演化代码中,以便在同一理论内处理非局部效应。我们使用一个依赖于二阶矩方程求解的湍流对流模型。我们将其实现于最先进的一维恒星演化代码中。为克服该模型原始形式的不足,我们考虑了超射区中浮力波引起的耗散。我们计算了 1.5 至 8 MM_\odot 之间的中等质量主序恒星模型。来自对流核的超射混合以及其内部和上方的修正温度梯度,作为湍流对流模型方程的自然解而出现。对于给定的模型参数集,由湍流对流模型确定的超射范围与其他超射描述相当,后者的自由参数已调整以匹配观测。混合核的相对大小随恒星质量减小而减小,无需额外调整。我们发现浮力波耗散构成了所用湍流对流模型必要且相关的扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.12512,
  title  = {Stellar evolution models with overshooting based on 3-equation non-local theories, II. Main-sequence models of A- and B-type stars},
  author = {Felix Ahlborn and Friedrich Kupka and Achim Weiss and Martin Flaskamp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12512},
  year   = {2022}
}

备注

17 pages, 15 figures, accepted for publication in Astronomy and Astrophysics