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红巨星的核心有30到100公斤的磁场

摘要

红巨星是一种进化的低质量或中等质量恒星,耗尽了其中心的氢含量,只留下氦核和燃烧氢的壳层。在光学曲线中,可以观察到恒星的振荡作为周期性的亮度和亮度变化。在红巨星中,非径向声波与引力波耦合产生混合模,在包络层表现为压力模,在核心表现为重力模。这些模式以前被用来测量红巨星的内部旋转12,从而得出结论,单纯流体动力的角动量输运过程从核心是太低效率的3..磁场可以产生所需的额外运输456.然而,由于缺乏对恒星内部磁场的直接测量,目前对它们的性质知之甚少。星震学可以直接探测到磁场,因为磁场和旋转一样会引起振荡模态频率的变化789101112.在这里,我们报道了用开普勒望远镜观测到的三颗红巨星的核心磁场的测量13卫星。这些场引起的位移破坏了偶极模多胞胎的对称性。因此,我们测量的场强度范围从约30千克到约100千克的氢燃烧壳附近,并对场拓扑结构进行约束。

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图1 KIC 8684542中两种混合模的不对称分裂。
图2:KIC 8684542中的复用不对称作为模态频率的函数。
图3:KIC 8684542的拉伸échelle图。

数据可用性

开普勒数据可以从米库尔斯基空间望远镜档案(MAST)的门户网站上公开获取https://archive.stsci.edu.光谱可在https://doi.org/10.5281/zenodo.6818371

代码的可用性

本研究利用了恒星演化代码MESA,该代码可在https://docs.mesastar.org

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下载参考

确认

我们感谢法国国家研究机构(ANR)的beam ANR-18- ce31 -0001项目和国家空间研究中心(CNES)的支持。

作者信息

作者和隶属关系

作者

贡献

G.L.发现了三颗不对称分裂的恒星。G.L.和S.D.测量了不对称性和旋转速率。S.D.测量了绝对磁移,并监督了整个项目。J.B.和F.L.发展了用来解释观测结果的理论框架。所有的作者都参与了稿件的撰写。

相应的作者

对应到Sebastien Deheuvels

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有竞争利益。

同行评审

同行评审信息

自然感谢Matteo Cantiello, Margarida Cunha和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。

额外的信息

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构附属的管辖权要求保持中立。

扩展的数据图和表

图1权函数形状K)是归一化质量的函数。

这个函数K)为KIC 11515377代表的恒星模型所示。蓝色阴影区域表示燃烧氢的外壳。垂直虚线对应于主序列开始时初始对流核心的最大范围。

图2 KIC 11515377中复用不对称作为模态频率的函数。

符号具有与图中相同的含义。2

图3 KIC 7518143的复用不对称随模态频率的变化。

符号具有与图中相同的含义。2

扩展数据图4 KIC 11515377的扩展échelle图。

符号具有与图中相同的含义。3.

图5 KIC 7518143的拉伸échelle图。

符号具有与图中相同的含义。3.

补充信息

补充信息

补充章节1-7,包括补充图1-6和表1-7。

同行评审文件

权利与权限

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引用本文

李国强、德休维尔斯、巴洛特、J。et al。红巨星的核心有30到100公斤的磁场。自然61043-46(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-05176-0

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