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云南天文臺通過潮汐作用修正恒星年齡

2023-08-22 00:23:54來源： 科技日報

(資料圖片)

記者20日從中國科學(xué)院云南天文臺獲悉，該臺恒星物理組近期通過恒星與行星潮汐相互作用，實現(xiàn)對熱木星系統(tǒng)恒星自轉(zhuǎn)周期的修正，從而由自轉(zhuǎn)與年齡的關(guān)系，得到更準確的恒星年齡。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《天文和天體物理研究》上。

云南天文臺博士研究生郭帥帥在其導(dǎo)師郭建恒研究員指導(dǎo)下，利用恒星演化程序MESA上建立的潮汐相互作用模型，在較大參數(shù)空間上進行模擬，探討了不同初始參數(shù)下熱木星對恒星自轉(zhuǎn)的影響。

研究人員構(gòu)建了0.8—1.3倍太陽質(zhì)量和0.1—13.0倍木星質(zhì)量的恒星-行星相互作用模型數(shù)據(jù)庫，同時還考慮了不同恒星金屬豐度、初始軌道距離、初始恒星自轉(zhuǎn)周期和潮汐質(zhì)量因子的情況。通過對模型數(shù)據(jù)庫進行分析，他們發(fā)現(xiàn)對于質(zhì)量較小、金屬豐度較高的恒星，行星吞噬導(dǎo)致的恒星旋轉(zhuǎn)周期變化在行星被吞噬后會迅速消失；相反，質(zhì)量較大、金屬豐度較低的恒星，在較大初始自轉(zhuǎn)周期和行星質(zhì)量下，更容易產(chǎn)生更明顯的周期變化，并且行星吞噬影響持續(xù)時間更長。

ASP-19是一顆位于船帆座的12.3等恒星，其附近發(fā)現(xiàn)一顆距離很近、質(zhì)量與木星相當(dāng)?shù)牧枞諢崮拘荳ASP-19b。對該熱木星的模擬研究中，不同初始恒星自轉(zhuǎn)周期對系統(tǒng)演化影響較小，研究人員估計了系統(tǒng)的潮汐質(zhì)量參數(shù)和初始軌道半長軸。在極端情況下使用自轉(zhuǎn)-年齡關(guān)系，會導(dǎo)致實際年齡超過100億年的WASP-19的年齡，被錯誤地估計為小于2.2億年，這可能導(dǎo)致一顆非常老的恒星被錯誤地估計為非常年輕。因此研究認為，對近距離熱木星系統(tǒng)而言，使用自轉(zhuǎn)與年齡關(guān)系時需要謹慎。（趙漢斌）

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