利用星震學(xué)探測(cè)恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)獲進(jìn)展

【資料圖】

科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌

近期，中國科學(xué)院云南天文臺(tái)研究人員利用一顆約3倍太陽質(zhì)量的主序星KIC 10526294的星震學(xué)數(shù)據(jù)，探測(cè)了恒星對(duì)流超射和內(nèi)部化學(xué)豐度結(jié)構(gòu)，意味著我國天文工作者在星震學(xué)探測(cè)恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面獲得重要進(jìn)展，為恒星對(duì)流和湍流理論發(fā)展提供了重要線索。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。?

星震學(xué)是當(dāng)前恒星物理的熱門學(xué)科，它結(jié)合了恒星演化理論與恒星觀測(cè)，通過觀測(cè)恒星的振動(dòng)性質(zhì)來探測(cè)恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過對(duì)比恒星演化模型的理論頻率與觀測(cè)頻率，可以獲得基本恒星參數(shù)并限制恒星結(jié)構(gòu)，進(jìn)而限制恒星內(nèi)部物理過程。?

云南天文臺(tái)恒星物理研究組張錢生等人建立了不同對(duì)流超射參數(shù)下的恒星KIC 10526294，特別考慮了對(duì)流超射擴(kuò)散系數(shù)在對(duì)流邊界附近的迅速衰減行為對(duì)恒星結(jié)構(gòu)和振動(dòng)的影響。這是作者前期建立的對(duì)流超射模型所特有的理論預(yù)測(cè)。通過將不同參數(shù)恒星模型的振動(dòng)周期與觀測(cè)對(duì)比，研究人員發(fā)現(xiàn)對(duì)流超射擴(kuò)散系數(shù)在對(duì)流邊界附近的迅速衰減約4個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)，觀測(cè)與理論模型符合度最好。此項(xiàng)研究結(jié)果支持了作者前期的對(duì)流超射理論模型，暗示了對(duì)流超射過程中動(dòng)力學(xué)量和熱力學(xué)量的湍流輸運(yùn)過程具有不同的特征長度，支持對(duì)流超射區(qū)為波主導(dǎo)的特征。?

此外，研究人員還探究了恒星結(jié)構(gòu)出現(xiàn)小擾動(dòng)時(shí)g-模式振動(dòng)周期的變化情況，獲得了簡潔的定量公式，可以簡便應(yīng)用于利用g-模式振動(dòng)探測(cè)恒星結(jié)構(gòu)模型的缺陷。KIC 10526294的振動(dòng)周期間隔包含一個(gè)振蕩成分，利用這個(gè)公式，張錢生等人發(fā)現(xiàn)振蕩成分對(duì)應(yīng)于恒星內(nèi)部存在一個(gè)理論模型未考慮到的化學(xué)豐度異常，為改進(jìn)恒星結(jié)構(gòu)演化模型提供了特殊的對(duì)象。

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