Температурная стратификация атмосферы Арктура
Рубрика:
| 1Шеминова, ВА 1Главная астрономическая обсерватория Национальной академии наук Украины, Киев, Украина |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2013, 29(4):31-60 |
| Start Page: Физика звезд и межзвездной среды |
| Язык: русский |
Аннотация: Представлен краткий обзор результатов по изучению красного гиганта Арктура. Выполнено одномерное ЛТР-моделирование атмосферы Арктура и Солнца как звезды на основании расчетов протя- женных крыльев линий Ca II Н и К. В этой спектральной области обнаружено занижение локального континуума в среднем на 12 % в атласах Арктура. Дефицит УФ-поглощения составляет в среднем 43 % для Арктура и 9 % для Солнца. Поправочный множитель к непрозрачности в континууме для длин волн 390.0, 392.5, 395.0, 398.0, 400.0 нм равен соответственно 2.2, 1.9, 1.7, 1.55, 1.45 для Арктура и 1.2, 1.2, 1.2, 1.17, 1.15 для Солнца. Модельные расчеты полностью согласуются с оценками параметров атмосферы Арктура Tэф = 4286 K, lgg = 1.66 и значениями содержания химических элементов, полученными в работе Рамирес, Альенде Прьето [Aph. J.—2011.— 743, N 2.—P. 135]. Модель атмосферы Арктура представлена в табличном виде. |
| Ключевые слова: Арктур, атмосфера, красные гиганты |
References:
1. В. И. Бурнашев, "Каталог данных о распределении энергии в спектрах звезд в однородной спектрофотометрической системе". Бюл. Абастум. астрофиз. об¬сер¬ватории. 59, 83—90 (1985).
2. А. С. Гадун, В. А. Шеминова, "SPANSAT: Программа расчета профилей спект¬раль¬ных линий поглощения в звездных атмосферах в ЛТР-приближении", Препринт № ИТФ-88-87 Р (АН УССР. Ин-т теор. физики, Киев, 1988)
3. И. Н. Глушнева, И. В. Волошина, В. Т. Дорошенко и др., "Распределение энергии в спект¬рах 72 звезд в диапазоне длин волн 3200—7600 ". Тр. Гос. астрон. ин—та им. П. К. Штернберга. 54, С3—39 (1984).
4. A. Б. Харитонов, В. M. Терещенко, Л. Н. Князева, Спектрометрический каталог звезд (Справочник), ( Алма-Ата: Наука, 1988.—478 с.)
5. В. А. III. Шеминова, "Турбулентность в фотосфере Солнца как звезды. Мик¬ро¬-¬мак¬ротурбулентность". Солнеч. данные. № 4 (1984).
6. A. Alves-Brito, J. Melendez, M. Asplund, et al., "Chemical similarities between Galactic bulge and local thick disk red giants: O, Na, Mg, Al, Si, Ca, and Ti". Astron. and Astrophys. 513, A35 (2010).
7. E. Anders, N. Grevesse, "Abundances of the elements — Meteoritic and solar". Geochim. Cos¬mochim. Acta. 53, 197—214 (1989).
8. T. R. Ayres, "A reexamination of solar upper photosphere models, the calcium abundance, and empirical damping parameters". Astrophys. J. 213, 296—308 (1977).
9. T. R. Ayres, H. R. Johnson, "The surface gravity and mass of Arcturus". Astrophys. J. 214, 410—417 ( 1977).
10. T. R. Ayres, J. L. III. Linsky, "Stellar model chromospheres. Arcturus K2 III". Astrophys. J. 200, 660—674 (1975).
11. T. R. Ayres, J. L. Linsky, R. A. H. Shine, "Stellar model chromospheres. Procyon (F5 Iv/v)". Astrophys. J. 192, 93—110 (1974).
12. P. S. Barklem, B. J. O’Mara, "The broadening of strong lines of Ca+, Mg+ and Ba+ by collisions with neutral hydrogen atoms". Mon. Notic. Roy. Astron. Soc.¬—¬1998. P. 836—871.
13. C. Beck, W. Schmidt, R. Rezaei, W. Rammacher, "The signature of chromospheric heating in Ca II H spectra". Astron. and Astrophys. 479, 213—227 (2008).
14. B. Beeck, M. Schussler, A. Reiners, "MHD simulations reveal crucial differences bet¬ween solar and very cool star magnetic structures". ASP Conf. Ser. 448, (Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun / Eds C. M. Johns— Krull, M. K. Browning)(¬¬2012)
15. K. I. T. Brown, D. F. Gray, S. L. Baliunas, "Long-term spectroscopic monitoring of Arcturus". Astrophys. J. 679, 1531—1540 (2008).
16. K. A. Burlov-Vasiljev, E. A. Gurtovenko, Yu. B. Matvejev, "New absolute measurements of the solar spectrum". Solar Phys. 157 (12), 51—73 (1995).
17. L. Chemin, C. Soubiran, F. Crifo, et al., "The catalog of radial velocity standard stars for the Gaia RVS: status and progress of the observations SF2A-2010", Proceedings of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics , Eds S. Boissier, M. Heydari—Malayeri, R. Samadi, D. Valls—Gabaud 2010, P. 29—30.
18. H. M. Dyck, J. A. Benson, Bellevan, S. T. Ridgway, "Radii and effective tem¬peratures for K and M giants and supergiants". Astron. J. ¬111.¬—¬P. 17051712. (1996).
19. O. J. Eggen, "The Arcturus Group". Publs Astron. Soc. Pacif. 83 (493), ¬271—285 (1971).
20. T. D. Fay, W. L. Stein, W. H. Warren, "Scanner observations of selected cool stars". Publs Astron. Soc. Pacif. 86, 772—790 (1974).
21. J. M. Fontenla, K. S. Balasubramaniam, J. II. Harder, "Semiempirical models of the solar atmosphere. The quiet-Sun low chromosphere at moderate resolution". Astro¬¬phys. J. 667, 1243—1257 (2007).
22. U. Frisk, H. L. Nordh, S. G. Olofsson, et al., "The temperature of Arcturus". Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 199, 471—481 (1982).
23. D. F. Gray, "The temperature dependence of rotation and turbulence in giant stars". Astrophys. J. 262, P 682—699 (1982).
24. D. F. Gray, K. I. T. Brown, "The rotation of Arcturus and Active longitudes on giant stars". Publs Astron. Soc. Pacif. 118 (846), 1112—1118 (2006).
25. R. Griffin, A photometric atlas of the spectrum of Arcturus, 3600—8825 , ( Cambridge: Cambridge Philosophical Society, 1968.)
26. R. E. M. Griffin, A. E. Lynas-Gray, "The effective temperature of Arcturus". Astron. J. 117 (6), 2998—3006 (1999).
27. F. Grupp, R. L. Kurucz, K. Tan, "New extended atomic data in cool star model at¬mo¬spheres. Using Kurucz’s new iron data in MAFAGS-OS models". Astron. and Astrophys. 503 (1), P177—181 (2009).
28. E. A. Gurtovenko, V. A. I. ApplicationSheminova, "‘Crossing’ method for studying the turbulence in solar and stellar atmospheres". Solar Phys. 106, 237—247 (1986).
29. B. Gustafsson, R. A. IBell, "The colours of G and K type giant stars". Astron. and Astro¬phys. 74 (3), 313—352 (1979).
30. B. Gustafsson, B. Edvardsson, K. Eriksson, al. I. Methodset, "A grid of MARCS model atmo¬spheres for late-type stars". Astron. and Astrophys. 486 (3), 951—970 (2008).
31. A. P. Hatzes, W. D. Cochran, "Short-period radial velocity variations of alpha Bootis: Evidence for radial pulsations". Astron. and Astrophys. 422 (1), 366—373 (1994).
32. P. H. Hauschildt, E. Baron, "Numerical solution of the expanding stellar atmosphere problem". J. Comput. Appl. Math. 109 (1—2), 41—63 (1999).
33. P. H. Hauschildt, A. Schweitzer, F. Allard, et al., "Cool stellar atmospheres", Astrophys. and Space Sci.—2002.—274.—P. 15—26.—(New quests in stellar astro¬physics: the link between stars and cosmology , Eds M. Chevez, A. Bressan, A. Buzzoni, D. Mayya).
34. W. Hayek, M. Asplund, M. Carlsson, et al., "Radiative transfer with scattering for domain-decomposed 3D MHD simulations of cool stellar atmospheres. Numerical methods and application to the quiet, non-magnetic, surface of a solar-type star". Astron. and Astrophys. 517 (2010).
35. V. M. J. Henriques, D. Kiselman, "Temperature stratification in the Sun’s photosphere in high horizontal resolution using Ca II H filtergrams". Mem. della Soc. Astron. Italiana. 80, 639—642 (2009).
36. K. Hinkle, L. Wallace, W. Livingston, et al., "High resolution infrared, visible and ultraviolet spectral atlases of the Sun and Arcturus", Proceedings of 12th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun , Eds A. Brown, G. M. Harper, T. R. Ayres ( Colorado: University of Colorado, 2003), P. 851—856.
37. E. Isik, D. Schmitt, M. Schussler, "Magnetic flux generation and transport in cool stars". Astron. and Astrophys. 528, A135 (2011).
38. H. R. Johnson, J. G. Collins, B. Krupp, R. A. Bell, "The line blanketing and structure of the atmosphere of Arcturus". Astrophys. J. 212, 760—767 (1977).
39. B. R. Jorgensen, L. Lindegren, "Determination of stellar ages from isochrones: Bayesian estimation versus isochrone fitting". Astron. and Astrophys. ¬436.¬— ¬P. 127—143. (¬2005).
40. T. Kipper, M. Kipper, J. Sitska, "Analysis of the spectrum of Arcturus". W. Struve Astrophys. Obs. of Tartu, 1981, P. 3—14. (Estonian SSr Priprint 64).
41. M. Kuker, G. Rudiger, "Differential rotation and meridional flow on the lower zero-age main sequence: Reynolds stress versus baroclinic flow". Astron. Nachr. 332 (9/10), 933—941 (2011).
42. F. Kupka, N. Piskunov, T. A. Ryabchikova, et al., "VALD-2: Progress of the Vienna Atomic Line Data Base". Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 138, 119— 133 (1999).
43. R. L. Kurucz, "Atlas: A computer program for calculating model stellar atmospheres". SAO Special Report.1970.N 309..
44. R. L. Kurucz, "ATLAS12, SYNTHE, ATLAS9, WIDTH9, et cetera". Mem. della Soc. Astron. Italiana Suppl. 8, 14—24 (2005).
45. J. L. Linsky, E. H. Avrett, "The Solar H and K Lines". Publs Astron. Soc. Pacif. 82 (485), 169—248 (1970).
46. H. -G. Ludwig, R. Samadi, M. Steffen, al. II. et, "Hydrodynamical simulations of convection-related stellar micro-variability. The enigmatic granulation back¬ground of the CoRoT target HD 49933". Astron. and Astrophys. 506 (1), 167— 173 (2009).
47. R. Mackle, H. Holweger, "A model-atmosphere analysis of the spectrum of Arcturus". Astron. and Astrophys. 38, 239—257 (1975).
48. J. F. Navarro, A. Helmi, K. C. Freeman, "The Extragalactic Origin of the Arcturus Group". Astrophys. J. 601 (1), L43—L46 (2004).
49. H. Neckel, "Announcement spectral atlas of solar absolute disk-averaged and disk-center intensity from 3290 to 12510 A (Brault and Neckel, 1987)". Solar Phys. 184, 421—421 (1999).
50. H. Neckel, D. Labs, "The solar radiation between 3300 and 12500 ". Solar Phys. 90, 205—258 (1984).
51. S. P. Owocki, L. H. II. TheAuer, "Two-dimensional radiative transfer". Astrophys. J. 241, 448—458 (1980).
52. Ya. V. Pavlenko, "Model atmospheres of red giants". Astron. Rep. 47 (1), 59—67 (2003).
53. M. A. C. Perryman, L. Lindegren, J. Kovalevsky, et al., "The HIPPARCOS Catalogue". Astron. and Astrophys. 323, L49—L52 (1997).
54. R. C. Peterson, OreDalle, R. L. Kurucz, "The nonsolar abundance ratios of Arcturus deduced from spectrum synthesis". Astrophys. J. 404, 333—347 (1993).
55. N. E. Piskunov, F. Kupka, T. A. Ryabchikova, et al., "VALD: The Vienna Atomic Line Data Base". Astron. and Astrophys. Suppl. Ser. 112, 525—535 (1995).
56. I. Ramirez, PrietoAllende, "Fundamental parameters and chemical composition of Arcturus". Astrophys. J. 743 (2), 135—149 (2011).
57. I. Ramirez, PrietoAllende, L. Koesterke, al. II. et, "Granulation in K-type dwarf stars. Hydrodynamic simulations and 3D spectrum synthesis". Astron. and Astrophys. 501 (3), 1087—1101 (2009).
58. vanRouppe, "Penumbral structure and kinematics from high-spatial- resolution observations of Ca II K". Astron. and Astrophys. 389, 1020—1038 (2002).
59. L. Sbordone, P. Bonifacio, F. Castelli, R. L. Kurucz, "ATLAS and SYNTHE under Linux". Mem. della Soc. Astron. Italiana Suppl. 5, 93—96 (2004).
60. N. R. Sheeley, "The average profile of the solar K-Line during the sunspot cycle". Astrophys. J. 147, 1106—1108 (1967).
61. Sheminova V. A. The wings of Ca II H and K as photospheric diagnostics and the reliability of one-dimensional photosphere modeling // Solar Phys.—2012.—280, N 1.—P. 83—102.—(eprint ). arXiv:1207.2020
62. Sheminova V. A., Gadun A. S. Fourier analysis of Fe I lines in spectra of the Sun, alpha Centauri A, Procyon, Arcturus and Canopus // Kinematics and Phys. Celest. Bodies.—1998.—14, N 3.—P. 169—179.—(eprint ). arXiv:1004.3286
63. V. A. Sheminova, R. J. Rutten, vanRouppe, "The wings of Ca II H and K as solar fluxtube diagnostics". Astron. and Astrophys. 437 (3), 1069—1080 (2005).
64. Shine R. A., Linsky J. A facular model based on the wings of the Ca II lines Solar Phys.—1975.—37, N 1.—P. 145—150.
65. C. I. Short, E. A. Campbell, H. Pickup, P. H. II. Non-LTEHauschildt, "Modeling the near-UV band of GK stars". Astrophys. J. 747 (2), 143—152 (2012).
66. C. I. Short, P. H. Hauschildt, "Non-LTE modeling of the near-ultraviolet band of late-type stars". Astrophys. J. 691 (2), 1634—1647 (2009).
67. C. I. Short, P. H. I. Hauschildt, "Modeling the near-ultraviolet band of GK stars. Local thermodynamic equilibrium models". Astrophys. J. 718, 1416— 1427 (2010).
68. C. I. Short, J. B. Lester, "Missing opacity in the atmospheric models of red giants". Astrophys. J. 436 (2), L165—L168 (1994).
69. Y. Takeda, "Spectroscopic study of microturbulence in the atmosphere of Arcturus". Astron. and Astrophys. 253 (2), 487—497 (1992).
70. G. Thuillier, M. Herse, D. Labs, et al., "The solar spectral irradiance from 200 to 2400 nm as measured by the SOLSPEC spectrometer from the atlas and Eureca missions". Solar Phys. 214 (1), 1—22 (2003).
71. V. Trimble, R. A. Bell, "Spectroscopic determination of stellar masses — Mene Tekel Arcturus". Quart. J. Roy. Astron. Soc. 22, 361—379 (1981).
72. V. V. Tsymbal, "STARSP: A Software system for the analysis of the spectra of normal stars". ASP Conf. Ser. 108, (Model atmospheres and spectral synthesis / Eds S. J. Adelman, F. Kupka, W. W. Weiss)(1996)
73. N. H. Turner, T. S. Brummelaar, B. D. Mason, "Adaptive optics observations of Arctures using the Mount Wilson 100 inch telescope". Publs Astron. Sos. Pacif. 111 (759), 556—558 (1999).
74. H. Uitenbroek, S. Criscuoli, "Why one-dimensional models fail in the diagnosis of average spectra from inhomogeneous stellar atmospheres". Astrophys. J. 736, P69—78 (2011).
75. Leeuwenvan, "Validation of the new Hipparcos reduction". Astron. and Astrophys. 474 (2), 653—664 (2007).
76. T. Verhoelst, P. J. Bord, G. Perrin, et al., "Is Arcturus a well-understood K giant? Test of model atmospheres and potential companion detection by near-infrared interferometry". Astron. and Astrophys. 435 (2), 563—574 (2005).
77. R. V. IIWillstrop, "Absolute measures of stellar radiation". Mem. Roy. Astron. Soc. 69, 83—143 (1965).