赤色巨星における抑圧された双極子振動モードの謎－漸近理論による究明

红巨星中抑制偶极子振动模式之谜 - 使用渐近理论进行研究

基本信息

批准号：
18K03695
负责人：
高田将郎
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03695/
关键词：
星震学恒星磁場恒星振動赤色巨星主系列星

项目摘要

本研究では、一部の中間質量をもつ赤色巨星に見られる、振動の双極子モードの振幅が異常に小さいという現象について、その物理的な機構を明らかにすべく、広い視野に立って検討している。これまでに提唱されている物理機構の有力な候補としては、星の中心部に存在する強い磁場が原因であるとする仮説がある。特に2022年には、他の研究グループが星震学の手法を用いて、赤色巨星の中心部に磁場が存在することを示し、本研究にとっても大きな転機となった。このような磁場は、星が赤色巨星にまで進化する以前の主系列星の段階で、中心部の対流層で形成されたものと考えられている。そこで本研究では、別角度からのアプローチということで、中間質量主系列星の中心部にあると考えられる磁場の検出可能性について検討した。もちろん中心部の磁場は、表面を観測しても直接的には測定できないが、星の中心部にまで伝わる振動を表面で観測することで、間接的に検出することができる。今回この振動現象に現れる中心磁場の微細な効果を詳細に解析し、観測と比較できるような定式化を得ることができた。この結果によれば、星の磁場の効果は、非常に小さいもので、自転の影響により簡単に埋もれてしまうということが明らかになったが、逆に言えば自転の遅い星を重点的に調べれば、中心部の磁場を検出できるかもしれないという展望が開けた。一般に中間質量主系列星は自転が速いので、ターゲットは限られるが、実際の観測データの中に、今回導出した信号が見つかる可能性は十分にあると考えている。

在这项研究中，我们从一个广阔的视角来阐明在一些中等质量红巨星中观察到的偶极子模式振动幅度异常小的现象的物理机制。迄今为止提出的物理机制的主要候选者是这样的假设：恒星中心存在的强磁场是原因。特别是在2022年，另一个研究小组利用星震学技术证明了红巨星中心存在磁场，这是这项研究的重大转折点。这种磁场被认为是在恒星演化为红巨星之前，当它还是主序恒星时，在恒星核心的对流层中形成的。在这项研究中，我们采用了不同的方法，研究了探测中等质量主序星中心磁场的可能性。当然，恒星核心的磁场不能通过观察恒星表面来直接测量，但可以通过观察传播到恒星表面的核心的振动来间接检测到。这次，我们能够详细分析这种振荡现象中出现的中心磁场的微小影响，并能够获得可以与观测结果进行比较的公式。结果表明，恒星磁场的影响非常小，很容易被自转的影响所抵消；然而，相反，关注自转缓慢的恒星也很重要，这为我们探测到恒星提供了可能性。中心的磁场。中等质量主序星通常旋转速度很快，因此目标有限，但我们相信我们得出的信号很有可能在实际观测数据中被发现。