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前主序星的 X 射线超级耀发:耀发能量学与频次

太阳与恒星天体物理 2021-08-04 v1 高能天体物理现象

摘要

太阳型恒星在其早期对流前主序(PMS)演化阶段表现出最高水平的磁活动。最强大的 PMS 耀发,即超级耀发和巨型耀发,其峰值 X 射线光度为 log(LX)=30.534.0\log(L_X)=30.5-34.0~erg~s1^{-1},总能量为 log(EX)=3438\log(E_X)=34-38~erg。在我们早期 ChandraChandra MYStIX 和 SFiNCs 巡天中来自 40 个附近恒星形成区的 >24,000 颗 X 射线选出的年轻(t<5t<5~Myr)成员里,我们识别并分析了一个明确定义的 1,086 个 X 射线超级耀发和巨型耀发样本,这是有史以来研究的最大样本。大多数远比在主序星上探测到的光学/X 射线超级耀发更强大。本研究给出了这些 X 射线耀发的能量估计及其宿主恒星的性质。这些事件由所有质量的年轻恒星产生,演化阶段从原恒星到无盘恒星,发生率与恒星质量正相关。盘承载星与无盘星的耀发性质不可区分,表明星盘磁场未参与。耀发能量分布 dN/dEXEXαdN/dE_X \propto E_X^{-\alpha} 中的斜率 α2\alpha\simeq2 与 older stars(较老恒星)和太阳的光学/X 射线耀发一致。太阳质量恒星的巨型耀发(log(EX)>36.2\log(E_X) > 36.2~erg)发生率为 1.70.6+1.01.7_{-0.6}^{+1.0} 耀发/星/年,并贡献至少 102010-20\% 的总 PMS X 射线能量学。这些爆发事件可能对原行星盘光蒸发、盘气体电离、盘固体中散裂放射性核素的产生以及年轻行星大气的水动力逃逸具有重要天体物理效应。我们的后续论文详述了 >50 个最亮 X 射线巨型耀发的等离子体与磁环建模。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.04768,
  title  = {X-ray Super-Flares From Pre-Main Sequence Stars: Flare Energetics And Frequency},
  author = {Konstantin V. Getman and Eric D. Feigelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04768},
  year   = {2021}
}

备注

36 pages, 12 figures, 4 tables. Accepted for publication in The Astrophysical Journal