随时间演化的太阳风 II：三维恒星风结构与射电辐射

在这项工作中，我们模拟了太阳风在主序星寿命期间的演化并计算其热射电辐射。为研究太阳风的演化，我们采用一组不同年龄的太阳质量恒星样本。这些恒星均具有观测重建的磁图，并被纳入其风的三维磁流体动力学模拟中。我们表明角动量损失和质量损失率在演化时标上稳步下降，尽管它们在磁周期时标上可能变化。已知恒星风以射电波段热轫致辐射的形式发射辐射。为计算这些风的预期射电通量，我们从第一性原理数值求解辐射转移方程。我们计算了 100 MHz – 100 GHz 频率范围内的连续谱，发现最大射电通量密度范围为 0.05 – 8.3 $\mu$Jy。在 1 GHz 频率和归一化距离 d = 10 pc 处，射电通量密度遵循 0.24 $(\Omega/\Omega_{\odot})^{0.9}$ (d/[10pc])$^2$ $\mu$Jy，其中 $\Omega$ 为自转速率。这意味着射电波段恒星风观测的最佳候选者是距离 10 pc 内的快速自转星，例如 $\kappa^1$ Ceti（2.83 $\mu$Jy）和 $\chi^1$ Ori（8.3 $\mu$Jy）。这些通量预测为未来使用下一代射电望远镜（如 ngVLA 和 SKA）在 0.1 – 100 GHz 频率范围内观测太阳型恒星提供了指导。