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神秘红巨星多大?什么结构?

2020-04-28 08:47:05 整理发布   转载来源:科技日报  

本报记者 赵汉斌 通讯员 陈 艳 研究天体的震动,可了解无法被直接观测到的天体内部结构。记者4月27日从云南天文台获悉,该台恒星物理组近日通过星震学模型,精确测定了红巨星KIC 9970396的氦核尺寸及其演化状态...《神秘红巨星多大?什么结构?

本报记者 赵汉斌 通讯员 陈 艳

研究天体的震动,可了解无法被直接观测到的天体内部结构。记者4月27日从云南天文台获悉,该台恒星物理组近日通过星震学模型,精确测定了红巨星KIC 9970396的氦核尺寸及其演化状态。

通过星震学,天文学家可以探知星体氦的丰度以及对流区的深度,其原理就像地震学家通过研究地激波来了解地球和其他行星。在脉动赫罗图上,红巨星属于类太阳振动的脉动变星。在红巨星阶段,存在一种同时兼有p模式和g模式性质的混合模,它们在恒星内部的传播区域不同,携带不同区域处的信息,但混合模的性质会给频率的拟合带来困难。

KIC9970396是一颗位于双星系统中的脉动红巨星,其观测频率中有混合模存在。在此之前,有研究显示这颗红巨星在赫罗图上的位置很接近红巨星聚团处。为了确定其所处的阶段及其氦核参数,研究人员提出“模式认证拟合”的方法来精确拟合混合模。这种方法是在拟合频率的过程中,首先将混合模区分为p模主导的混合模和g模主导的混合模,再进行频率拟合。

云南天文台恒星物理组博士研究生张昕旖和李焱研究员等人通过拟合KIC9970396混合模的观测频率与模型频率,得到了两个最佳模型,这两个模型的恒星质量、半径与食双星的测光解得到的结果非常一致。并且这两个模型的有效温度、表面重力加速度及金属丰度值,都在国家天文台郭守敬望远镜的观测误差之内。相比于其他恒星参数,由于氦核的大小直接与g模式的传播区域有关,所以通过星震学模型,他们精确地确定其氦核质量与半径分别为:0.229±0.001太阳质量和 0.03055±0.00015太阳半径。

模型还显示这颗红巨星的演化状态位于红巨星聚团附近,这也是学界首次通过星震学测得这类红巨星的精确氦核尺寸及其内部结构。英国《皇家天文学会月刊》在线发表了这一研究成果。


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