具有磁化热泡和日冕/冷风分界线的结构化红巨星风
天体物理学
2011-02-11 v5
摘要
通过进行MHD模拟,我们研究了从主序星到红巨星分支阶段的中低质量恒星的质量损失。由表面对流激发的阿尔文波向外传播,并通过非线性过程耗散,以加速和加热恒星风。我们在从光球层到25个恒星半径的开放磁场区域中动态处理这些过程。当恒星演化到分界线(Linsky & Haisch)略微偏蓝的位置时,温度约为1MK的稳定热日冕突然消失。相反,由于热不稳定性,在温度低于约2×10^4K的冷色球层风中形成了许多热(约1MK)和暖(约10^5K)的气泡;红巨星风不是稳定的流,而是结构化的外流。结果,在红巨星分支星中,质量损失率\dot{M}随时间大幅变化达3-4个数量级。在磁压的支持下,热气泡的密度可以保持较低,以减少辐射冷却并长时间维持高温。即使在分界线偏红一侧的恒星中,热气泡也会间歇性地存在,并且它们可以成为混合恒星紫外/软X射线发射的来源。在红巨星分支星的光球层上方形成了近乎静态的区域,恒星风从几个恒星半径处开始有效加速。然后,风速远小于表面逃逸速度,因为它受到该位置较慢逃逸速度的调节。我们最终推导出一个方程,该方程以正向方式根据模拟的波驱动风的能量学确定\dot{M}。该关系解释了从主序星到红巨星分支的质量损失率,并且可以对Reimers公式起到补充作用,后者主要适用于更明亮的恒星。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0608195,
title = {Structured Red Giant Winds with Magnetized Hot Bubbles and the Corona/Cool Wind Dividing Line},
author = {Takeru K. Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0608195},
year = {2011}
}
备注
19 pages, 15 figures embedded (emulate ApJ style), submitted to ApJ, mpeg movie is available at http://www.esa.c.u-tokyo.ac.jp/~stakeru/research/st633.mpg