论文部分内容阅读
星震学方法可以用来探测恒星的内部结构,因此可以帮助我们来理解恒星结构演化中的基本物理过程。另外,应用类太阳振动的星震数据和传统的非星震数据,可以来限制基本的恒星参量、得到非常高精度的结果。
元素扩散是一种基本的元素转移的物理机制,它可以引起化学元素的重新分布。当恒星内部的物理条件(如压强、温度和密度)发生变化时元素扩散过程就会发生。我们应用星震方法研究氦元素和金属元素扩散对低质量类太阳振动恒星内部结构和演化的影响。
通过研究我们得出结论:重元素(包括氦元素和金属元素)扩散可以改变恒星内的化学元素组成,恒星内部重元素增多,氢元素减少,影响了恒星的热核反应,加速了恒星的演化,降低了恒星的年龄；利用振动频率的二阶频率间隔δ2ν来探测对流区底部位置的变化,发现重元素扩散可以加深对流包层的深度；同时应用小频率间隔du+2来探测恒星内部结构的变化,发现重元素扩散特别是金属元素扩散对恒星内部结构有重要的影响；因为金属元素对不透明度非常敏感,考虑了金属元素扩散的模型改变了恒星内部的温度轮廓,所以影响了恒星内部声速的大小进而改变了恒星的振动频率。最后,研究证明了重元素扩散对低质量恒星的内部结构和演化有重要影响。
现在NASA的Kepler卫星正在观测并提供数百颗类太阳恒星以及四个恒星星团中成员星基本的星震数据。为了从这些观测数据中得到恒星的基本特征参量,科学家们提出了很多种方法,其中常用的许多方法之一就是所谓的“gridbased”模型方法(又称:网格方法),该方法依据大量网格计算的恒星结构演化模型。我们详细研究了利用该方法得到的恒星基本特征参量的误差大小以及误差之间的相关性。通过研究发现:由于该方法依据应用大量的恒星模型,所以求解的恒星半径比起实际值有一定的偏差,该差值虽然小但是也非常显著,如果我们知道观测恒星的有效温度、金属丰度时,得到半径的偏差就会减小。质量无法像半径那样被精确的定出,因为会遭遇到更大的系统效应。我们还发现求解的质量和半径的误差是正相关的。由其中的相关性我们可以得到一个肯定的结论就是:利用grid-based方法,log g可以准确并且精确的求出,而且几乎不存在系统误差。应用此方法,半径R和log g可以被精确的定出,与真实值的偏差在5％范围之内,并且R和log g对数据库模型没有很强的依赖性；对于恒星的质量,计算的结果偏差就相对较大,除非我们精确的知道观测恒星的金属丰度。单颗恒星的年龄对数据库模型具有非常强的依赖性,用grid-based方法得到的年龄偏差也更大。然而,对于恒星星团,我们根据星团内所有成员星具有相同年龄的特性,是有可能相对准确的得到星团年龄的。