Cepheid模型综合网格研究：含核心与包层超浮的演化与脉动关系
太阳与恒星天体物理
2026-05-29 v1
摘要
我们计算了覆盖2-8M⊙质量、[Fe/H]=-1.0(Z=0.0014)至[Fe/H]=+0.2(Z=0.02)金属丰度范围内的演化轨迹，以ModulesforExperimentsinStellarAstrophysics(MESA)为工具，探讨古典基本模式Cepheid的演化与脉动特性。我们详细考察了从主序星核心以及从对流Envelope对红巨星段的对流超浮效应。少数模型集中也包含了质量损失。线性脉动特性由MESA的RadialStellarPulsation(RSP)模块一致地推导。我们提供了古典不稳定带的边界，以及穿越不稳定带的年龄、跨越次数及周期变化率。提供了周期−光度(PL)、质量−光度(ML)、周期−半径(PR)和周期−年龄(PA)关系，均以解析形式和表格形式呈现。其对金属丰度、跨越次数及超浮参数的依赖性进行了考察。对比了古典Cepheid在银河系和金星云中的观测结果，以及其他理论关系。我们发现大多数可观测量与其他理论工作表现良好，尽管对小星云中短周期Cepheid以及Cepheid质量偏差仍存在挑战。考虑到PL关系的金属丰度效应，我们发现\gamma\approx -0.20magdex^{-1}$，几乎独立于光学波段，在良好地与最近的观测研究保持一致。该效应的大小取决于底层质量-光度关系，预测更高光度的关系其影响更为显著。
引用
@article{arxiv.2603.26111,
title = {Toward a Comprehensive Grid of Cepheid Models with MESA. III. Evolutionary and Pulsation Relations for Models with Core and Envelope Overshooting},
author = {R. Smolec and O. Ziółkowska and R. Singh Rathour and V. Hocdé and P. Wielgórski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26111},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in Astrophysical Journal Supplement Series