作者:赵汉斌 来源:科技日报 发布时间:2023/8/21 11:04:53
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云南天文台通过潮汐作用修正恒星年龄

 

记者20日从中国科学院云南天文台获悉,该台恒星物理组近期通过恒星与行星潮汐相互作用,实现对热木星系统恒星自转周期的修正,从而由自转与年龄的关系,得到更准确的恒星年龄。相关成果发表在国际期刊《天文和天体物理研究》上。

热木星是公转轨道极为接近其宿主恒星的类木行星,其质量比太阳小很多,表面温度非常高,可以达到1000至4600摄氏度。近距离热木星与其主星的潮汐相互作用不可忽略。一方面,热木星对主星的潮汐作用,可使主星自转加速;另一方面,潮汐作用会使热木星的轨道发生衰减,从而向主星迁移。

云南天文台博士研究生郭帅帅在其导师郭建恒研究员指导下,利用恒星演化程序MESA上建立的潮汐相互作用模型,在较大参数空间上进行模拟,探讨了不同初始参数下热木星对恒星自转的影响。

研究人员构建了0.8-1.3倍太阳质量和0.1-13.0倍木星质量的恒星-行星相互作用模型数据库,同时还考虑了不同恒星金属丰度、初始轨道距离、初始恒星自转周期和潮汐质量因子的情况。通过对模型数据库进行分析,他们发现对于质量较小、金属丰度较高的恒星,行星吞噬导致的恒星旋转周期变化在行星被吞噬后会迅速消失;相反,质量较大、金属丰度较低的恒星,在较大初始自转周期和行星质量下,更容易产生更明显的周期变化,并且行星吞噬影响持续时间更长。

ASP-19是一颗位于船帆座的12.3等恒星,其附近发现一颗距离很近、质量与木星相当的凌日热木星WASP-19b。对该热木星的模拟研究中,不同初始恒星自转周期对系统演化影响较小,研究人员估计了系统的潮汐质量参数和初始轨道半长轴。在极端情况下使用自转-年龄关系,会导致实际年龄超过100亿年的WASP-19的年龄,被错误地估计为小于2.2亿年,这可能导致一颗非常老的恒星被错误地估计为非常年轻。因此研究认为,对近距离热木星系统而言,使用自转与年龄关系时需要谨慎。

 
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