表面对流与红巨星半径测量

对流的唯象模型使用特征长度尺度，这些尺度并非由模型本身确定，而是通过拟合太阳或恒星观测数据来选取。我们研究了在太阳与红巨星支（RGB）上的低质量恒星之间，这些长度尺度是否需要改变。该问题在混合长理论和湍流全谱模型的框架下共同探讨。对于这两种模型，对流长度尺度均假定为局部压力标高的一固定比例。我们利用观测到的有效温度和线性半径作为独立约束。我们基于38颗邻近巨星和亚巨星样本，这些恒星的地表温度和光度已知精确，且通过干涉测量确定的半径精度优于10%。对于少数通过星震学测量确定质量的恒星，我们计算了专用模型。首先校准太阳模型。然后，采用相同的物理参数，计算质量在0.9 M☉至2.5 M☉之间、金属丰度从[Fe/H]=-0.34到太阳丰度的RGB模型。演化过程追踪至1000 L☉。特别关注不透明度以及用作边界条件的非灰大气模型，这些模型中的对流模型与内部相同。我们发现，对于混合长理论和湍流全谱模型，为了拟合观测到的RGB下边缘，太阳特征对流长度尺度需要略微减小。相应的模型也更好地匹配了RGB上预期的质量分布，并与星震学约束更一致。无论使用光谱测定的有效温度还是干涉测定的半径，这些结果都是稳健的。