红巨星分支顶端的亮度：理论框架、参考模型集与预测观测量
太阳与恒星天体物理
2017-10-04 v1
摘要
红巨星分支 (Red Giant Branch) 顶端的亮度是天体物理学多个领域中有用的参考量。为此需要准确的理论预测。目标：我们旨在基于一系列标准物理假设提供一个坚实的理论预测，该预测主要独立于数值细节。我们基于两种不同的恒星演化代码，检查了物理假设和数值细节对广泛金属丰度和质量范围的依赖性。我们调整了代码间的差异，以尽可能相同地处理物理过程。在成功复现代码间顶端亮度的一致性后，我们提出了一套基于最新物理输入但忽略微观扩散的参考模型集，并将理论光度转换为适用于分辨恒星种群观测的红外颜色，同时包含解析拟合以方便使用。我们发现，一致地使用更新的核反应（包括对电子屏蔽效应的适当处理）以及对红巨星分支上部的仔细时间步长控制，是将最初不一致的理论值达成一致的最重要方面。对于极低金属丰度以及质量值在 1.2 Msun 及以上（对应年龄小于 4 Gyr）的情况，仍存在微小但可见的未解释差异。颜色转换引入的不确定性大于两种恒星演化代码之间的差异。我们证明，仔细的恒星建模可以准确预测红巨星分支顶端的光度。与经验确定的亮度之间的差异可能源于颜色转换不足或构成物理的缺陷。我们提供了迄今为止经过最佳测试的理论参考值。
引用
@article{arxiv.1706.09910,
title = {The brightness of the Red Giant Branch tip: Theoretical framework, a set of reference models, and predicted observables},
author = {Aldo Serenelli and Achim Weiss and Santi Cassisi and Maurizio Salaris and Adriano Pietrinferni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.09910},
year = {2017}
}
备注
14 pages, 12 figures, 2 tables. Accepted for publication in A&A