大質量星の星震学

大质量恒星的天震学

基本信息

批准号：
12F02816
负责人：
柴橋博資
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02816/
关键词：
大質量星恒星脈動星震学恒星内部 B型輝線星安定性

项目摘要

星震学は、星の振動を解析して、星の内部構造の詳しい情報を得ようというものである。ケプラー衛星等によるスペースからの観測が出来る様になり、長足の進展の途上である。本研究では、研究分担者がこれまで進めて来た研究を発展させ、ストレンジモードの物理的要因を更に究めるために、金属量の少ないもしくは皆無である大質量星の振動特性とその安定性を研究した。その結果、一口にストレンジモードと言うが、実は二種類あり、その一つは脈動が断熱的に起きるとしても現れるものであり、もう一つは脈動に非断熱的効果を考慮した場合にのみ現れるものであることが判明した。前者は、大質量星では輻射圧が強いため、表面に近い浅い層で密度反転が起きており、そのために音速も反転し、結果として表面近くに、音波モードのキャビティが新たに出現するために現れるものである。それに対し、後者は大質量星では質量光度比が大きくなり、表面近くでは熱的時間尺度が動的時間尺度に比べて短くなり、熱的モードと振動モードが混ざり合った性質を持つ様になるからであることが判明した。これとは別に、B型輝線星の活動を説明することを目的とする研究を始めた。輝線は星周円盤の存在を示唆しており、円盤自身が数年から数十年の時間尺度で生成・消滅をしていると理解される。星周円盤の生成は、角運動量を如何に星内部から持ち運ぶかが問題となる。本研究では、鉄族元素の電離に伴って非軸対称gモード脈動が励起され、この脈動と星の自転の相互作用により、角運動量が星から外へと輸送される機構を検討した。自転が速くなると、重力波が定在波になるための星表面での臨界振動数(それ以下では定在波にならずに進行波になる)が高くなり、それまで定在波であった振動モードが進行波となってしまう。そうなると、一気に角運動量放出と質量放出とが進み、星周円盤を形成してBe星になるという作業仮説を子細に検討した。

星层地震研究旨在分析恒星振动，以获取有关恒星内部结构的详细信息。现在，使用开普勒卫星和其他来源的空间观察是可能的，并且该过程正在进步。在这项研究中，我们开发了研究人员到目前为止一直在研究的研究，并进一步探索了奇怪模式的物理因素，我们研究了很少或没有金属含量的大物质恒星的振动特性和稳定性。结果，发现尽管它被称为奇怪的模式，但实际上有两种类型，即使脉冲是绝热发生的，仅在考虑对脉动的非绝热作用时才会出现。前者是密度反转发生在靠近表面的浅层层，这是由于大质量恒星的强辐射压力，这会颠倒声速，从而在表面附近的声音模式下导致新的空腔。相比之下，后者导致大质量恒星的质量比率较大，并且在表面附近，热时间尺度变短，而不是动态时间尺度，从而导致了热和振动模式的混合特性。另外，我们已经开始研究旨在解释B型发射线星的活性。排放线表明存在一个圆周磁盘，并且可以理解，磁盘本身是在数年的时间范围内生成和消失的。圆周磁盘的创建是从恒星内部如何携带角动量的问题。在这项研究中，我们研究了非轴对称G模式脉动对铁组元件的电离激发的机制，以及恒星的脉动和旋转之间的相互作用导致角动量从恒星到外部的传输。随着旋转速度的增加，在恒星表面的临界频率在引力波变成立场（在其下方，它们成为行驶波而不是站立波）会增加，并且以前站立波浪的振动模式变成了行进波。在这种情况下，仔细检查了工作假设，其中角动量释放和质量释放突然发展，形成了圆周磁盘并成为恒星。