基于三维恒星大气模拟的光度与光谱振荡振幅之间的关系
太阳与恒星天体物理
2021-02-17 v1
摘要
我们利用基于第一性原理、三维（3D）流体动力学数值恒星大气模拟，建立了类太阳振荡的光度探测与光谱探测之间的定量关系。我们给出理论推导作为该方法的概念证明。我们进行真实谱线形成计算，以量化两个案例研究（太阳与红巨星 Tau）的光度与径向速度振幅之比。光度振幅基于 3D 模拟预测的热辐射通量计算，其粒化背景的建模方式与星震观测相同。径向速度振幅由合成谱线的波长偏移确定，所用方法近似于 BiSON 与 SONG 观测中使用的方法。因此，理论光度与径向速度振幅之比可直接与相应观测比较。对于太阳，我们由 BiSON 与 SONG 分别预测理论比值为 21.0 与 23.7 ppm/[m/s]，与观测值 19.1 与 21.6 ppm/[m/s] 吻合良好。对于 Tau，我们预测 K2 与 SONG 比值为 48.4 ppm/[m/s]，再次与观测值 42.2 ppm/[m/s] 吻合良好，且较传统经验标度关系给出的 23.2 ppm/[m/s] 有显著改进。本研究从而通过 3D 恒星大气的详细建模，为定量理解类太阳振荡开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2102.02135,
title = {The relationship between photometric and spectroscopic oscillation amplitudes from 3D stellar atmosphere simulations},
author = {Yixiao Zhou and Thomas Nordlander and Luca Casagrande and Meridith Joyce and Yaguang Li and Anish M. Amarsi and Henrique Reggiani and Martin Asplund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02135},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 7 figures, accepted for publication in MNRAS