태양과 같은 진동

Solar-like oscillations

태양과 같은 진동태양과 같은 방식으로, 즉 태양 바깥쪽 층의 난류 대류에 의해 들뜨는 별들의 진동입니다.태양과 같은 진동을 보여주는 별들은 태양과 같은 발진기라고 불린다.진동은 일정한 주파수 범위에서 들뜬 정압 모드와 혼합 압력-중력 모드이며 진폭이 종 모양의 분포를 대략 따릅니다.불투명도 구동 발진기와 달리 주파수 범위의 모든 모드는 들뜨기 때문에 발진을 비교적 쉽게 식별할 수 있습니다.표면 대류는 또한 모드를 감쇠시키고, 각 모드는 모드의 수명에 해당하는 로렌츠 곡선에 의해 주파수 공간에서 잘 근사됩니다. 즉, 너비는 빠르게 부패할수록 로렌츠 곡선이 넓어집니다.차가운 주계열성(표면온도 약 7000K), 준거성, 적색거성 등 표면 대류 영역을 가진 모든 별들은 태양과 같은 진동을 보일 것으로 예상된다.작은 진동 진폭 때문에, 그들의 연구는 우주에 기반을[1]임무 덕분에 엄청나게 발전했다.

태양과 같은 진동은 행성을 거느리는 별들의 질량과 반지름을 정밀하게 측정하여 행성의 질량과 [2][3]반지름을 측정하기 위해 사용되었습니다.

적색 거성의 경우 혼합 모드가 관찰되며, 이는 부분적으로 별의 핵심 특성에 직접적으로 민감합니다.이들은 중심핵에서 헬륨을 태우는 적색거성과 아직 [4]껍데기에서 수소만 태우는 적색거성의 중심핵이 모델이[5] 예상하는 것보다 더 느리게 회전하고 있다는 것을 보여주고 중심핵의[6] 내부 자기장을 제한하기 위해 사용되어 왔다.

에셸 도표

버밍엄 솔라 발진 네트워크(BiSON)[7][8]의 저각도 모드에 대한 데이터를 사용한 태양에 대한 그림.동일한 각도(\ 모드는 모드 주파수의 점근적 동작에서 예상되는 대로 고주파에서 대략 수직 라인을 형성합니다.

진동 전력의 피크는 큰 별들의 낮은 주파수 및 반지름 순서에 대략 일치합니다.태양의 경우 최대 진폭 모드는 주변에서 발생하며, 는 n m {\ style 20입니다. 혼합 모드는 관찰되지 않습니다.질량이 더 크고 진화된 별의 경우, 모드는 반지름 차수가 더 낮고 주파수가 더 낮습니다.진화된 별에서 혼합 모드를 볼 수 있습니다.원칙적으로 이러한 혼합 모드는 주계열성에도 존재할 수 있지만 주파수가 너무 낮아 관측 가능한 진폭까지 들뜨지 못합니다..[9]는 모드를 주파수에 따라 frequen의 함수로 표시가 있는 계단, 다이어그램을 동기를 부여하는 주어진 각도 정도의High-order 압력 모드 ℓ{\displaystyle \ell}대략 주파수에 evenly-spaced, 독특한 간격이 큰 분리 Δ로 ν{\displaystyle \Delta \nu} 알려진 것으로 예상된다.cy modulo 큰 분리 및 특정 각도의 모드는 대략 수직 능선을 형성합니다.

스케일링 관계

최대 진동 전력의 주파수는 음향 차단 주파수에 따라 대략적으로 달라지는데[10], 이 주파수는 항성 대기에서 파동이 전파될 수 있으므로 갇히지 않고 고정 모드에 기여하지 않습니다.이것으로 알 수 있다.

마찬가지로 큰 주파수 분리 { 밀도의 제곱근에 거의 비례하는 것으로 알려져 있습니다.

유효 온도의 추정치와 결합하면 태양의 알려진 값에 비례 상수를 기초로 별의 질량과 반지름을 직접 해결할 수 있습니다.이를 스케일링 관계라고 합니다.

마찬가지로 별의 광도를 알면 흑체 광도 L e 4 R를 통해 온도를 대체할 수 있습니다.}^{ 다음과 같은 경우

「 」를 참조해 주세요.

태양과 같은 밝은 발진기 몇 개

레퍼런스

  1. ^ Chaplin, W. J.; Miglio, A. (2013). "Asteroseismology of Solar-Type and Red-Giant Stars". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 51 (1): 353–392. arXiv:1303.1957. Bibcode:2013ARA&A..51..353C. doi:10.1146/annurev-astro-082812-140938. S2CID 119222611.
  2. ^ Davies, G. R.; et al. (2016). "Oscillation frequencies for 35 Kepler solar-type planet-hosting stars using Bayesian techniques and machine learning". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 456 (2): 2183–2195. arXiv:1511.02105. Bibcode:2016MNRAS.456.2183D. doi:10.1093/mnras/stv2593.
  3. ^ Silva Aguirre, V.; et al. (2015). "Ages and fundamental properties of Kepler exoplanet host stars from asteroseismology". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 452 (2): 2127–2148. arXiv:1504.07992. Bibcode:2015MNRAS.452.2127S. doi:10.1093/mnras/stv1388.
  4. ^ Bedding, Timothy R.; et al. (2011). "Gravity modes as a way to distinguish between hydrogen- and helium-burning red giant stars". Nature. 471 (7340): 608–11. arXiv:1103.5805. Bibcode:2011Natur.471..608B. doi:10.1038/nature09935. PMID 21455175. S2CID 4338871.
  5. ^ Beck, Paul G.; et al. (2012). "Fast core rotation in red-giant stars as revealed by gravity-dominated mixed modes". Nature. 481 (7379): 55–7. arXiv:1112.2825. Bibcode:2012Natur.481...55B. doi:10.1038/nature10612. PMID 22158105. S2CID 4310747.
  6. ^ Fuller, J.; Cantiello, M.; Stello, D.; Garcia, R. A.; Bildsten, L. (2015). "Asteroseismology can reveal strong internal magnetic fields in red giant stars". Science. 350 (6259): 423–426. arXiv:1510.06960. Bibcode:2015Sci...350..423F. doi:10.1126/science.aac6933. PMID 26494754. S2CID 17161151.
  7. ^ Broomhall, A.-M.; et al. (2009). "Definitive Sun-as-a-star p-mode frequencies: 23 years of BiSON observations". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 396 (1): L100–L104. arXiv:0903.5219. Bibcode:2009MNRAS.396L.100B. doi:10.1111/j.1745-3933.2009.00672.x. S2CID 18297150.
  8. ^ Davies, G. R.; Chaplin, W. J.; Elsworth, Y.; Hale, S. J. (2014). "BiSON data preparation: a correction for differential extinction and the weighted averaging of contemporaneous data". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 441 (4): 3009–3017. arXiv:1405.0160. Bibcode:2014MNRAS.441.3009D. doi:10.1093/mnras/stu803.
  9. ^ Tassoul, M. (1980). "Asymptotic approximations for stellar nonradial pulsations". The Astrophysical Journal Supplement Series. 43: 469. Bibcode:1980ApJS...43..469T. doi:10.1086/190678.
  10. ^ Kjeldsen, H.; Bedding, T. R. (1995). "Amplitudes of stellar oscillations: the implications for asteroseismology". Astronomy and Astrophysics. 293: 87. arXiv:astro-ph/9403015. Bibcode:1995A&A...293...87K.

외부 링크