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晚型恒星外层大气磁场活动
2016-01-06  |  作者:  |  【大 中 小】 【打印】 【关闭】

  

    我们计划利用云南天文台丽江观测站2.4米、1.8米望远镜和国家天文台兴隆观测基地2.16米望远镜附加高色散摄谱仪监测II Peg、LQ Hya、SZ Psc、V711 Tau、UX Ari、SU Aur等一组处于不同演化阶段的恒星,来研究它们的外层大气磁场活动性质。研究意义在于1)有助于我们了解恒星外部磁场形态,为恒星内部的发电机模型提供更加完备的观测限制;2)恒星星珥的物质抛射对于恒星角动量损失的研究具有重要意义。

1. 色球层的磁场活动——色球活动

    在光学波段,晚型恒星色球活动主要表现为对一些强的光球谱线造成线心发射或者是填充。对于活动性较弱的恒星,色球活动只是对其相应的光球谱线进行填充,使谱线深度变浅,而对于活动性较强的恒星,色球活动则会将其光球谱线填平甚至使其呈现为发射。通常,我们将这些谱线称为色球活动指标。光学波段常用的色球活动指标有:形成于光球层上部、色球层底部Na I D1 D2 (λ5890、λ5896), Mg I b triplet (λ5167、λ5172、λ5183)谱线,色球层下部的Ca II IRT (λ8498、λ8542、λ8662)谱线,色球层中部的Hα (λ6562)、Hβ (λ4861), Ca II H K(λ3933、λ3968)谱线,以及色球层上部的He I D3 (λ5876)谱线。利用现代高色散分光摄谱仪较宽的光谱覆盖范围可以对色球不同层次形成的许多色球活动指标进行监测来研究晚型恒星色球层的磁场活动现象,如光学耀斑、耀斑后环等活动事件;同时借助于模板综合光谱减技术,可以定量分析色球活动的强度,从而研究色球活动的自转调制,磁场活动周,以及色球活动区的迁移情况。我们已经对LQ Hya、SZ Psc、V711Tau的色球活动进行了分析研究。如图1所示色球活动指标及综合光谱减技术的例子;图2为LQ Hya色球活动的自转调制;图3所示为RS CVn型双星SZ Psc的光学耀斑和耀斑后环事件。

  

  图1. RS CVn型双星V711 Tau在Ca II IRT、Hα、Na D1 D2和He I D3波段内色球活动指标的综合光谱减技术的例子。图中下方黑色实线代表的是观测光谱,红色点线是用模板星构造的综合光谱,上方黑色实线是剩余光谱,为了显示方便做了垂直移动。‘P’ 和‘S’分别表示双星的主星和次星。

  

  图2.LQ Hya色球活动的自转调制。

  

  图3. RS CVn型双星SZ Psc的光学耀斑和耀斑后环事件。

2. 冕层的磁场活动——星珥活动

    类太阳恒星星珥活动是恒星磁场活动的一个重要方面,也是目前恒星磁场活动研究较为薄弱的一个环节。恒星星珥是位于冕层内由于磁场作用随恒星一起共转的、温度较低的致密物质,当其通过恒星与观测者视线方向之间时可以散射色球层辐射的光子,使其偏离观测者的视线方向,因而可以在色球活动的发射谱线轮廓上产生吸收特征。利用时序的高色散分光观测,通过对色球活动指标进行分析,在色球活动的发射谱线轮廓上探测恒星星珥活动信号。对探测到的恒星星珥活动信号进行分析研究,根据恒星星珥运动的动力学特征得到恒星星珥的高度分布情况;分析恒星星珥短时标的演化情况;利用多普勒层析技术重构恒星星珥在二维速度场的分布情况;研究恒星星珥活动与色球活动之间可能的联系。图4所示为RS CVn型双星SZ Psc的星珥活动事件。

  

  

  图4.上部为综合光谱减技术的例子;下部为相对于冷子星视向速度改正后的剩余光谱,剩余光谱中的相对于冷子星蓝移的吸收特征是恒星星珥活动造成的。

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