潮汐力を受けた恒星の非動径振動の検証とそれを使った星震学

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640232
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 柴橋 博資 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30126081)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関井 隆 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (20332158)
• Keywords: 脈動星 / 非動径振動 / 近接連星 / 潮汐力 / 惑星系形成

Research Abstract

1.潮汐力を受けた恒星の振動例として、δScuti型脈動変光星であるθTucの脈動を解析した。同定された13の振動数の内の1つは連星周期(約7日)に対応している。伴星の質量はθTucのおよそ1/10に過ぎない。
脈動星として考えてみた場合、1/10の質量の伴星によって振動が励起されるは通常はありえない。そこで、連星の公転周期がたまたまθTucの四重極重力波固有モードの周期と一致し、共鳴振動を引き起こしているのだとする解釈を提唱した。この考えでは、星は動的潮汐のためにもはや球対称から外れた形となっており、そのことがδScuti型動径脈動に影響を及ぼすことになる。自転軸が公転面に対して傾いているとすると、自転している星から見ると、変形長軸が7日で回転する。このために、動径脈動の固有関数は長軸を極とする四重極成分を持つようになり、それがために振動数が微細5重項となり、観測を説明する。
2.近年、太陽系外惑星系が次々と発見されており、これらの惑星系を持つ恒星の多くは重元素を多く含んでいる事が分かってきた。メカニズムとして、以下の二つが考えられる : (a)重元素の多いにより旧星には惑星系が形成されやすい。(b)惑星系が形成されると、惑星系円盤からの降着等により恒星表面の重元素が多くなる。(a)の場合、重元素は進化の過程で重力拡散により沈み込み、恒星中心部の方が表面よりも重兀素が多くなり、(b)の場合、中心部よりも外側の方が重元素が多くなるでであろう。太陽は近傍の恒星に比べると、重元素がやや多く、やはり重元素と惑星系の関連性を示唆している。
我々は、日震学から得られる情報を拘束条件として、太陽内部の非一様な金属量分布を解として求めた。その結果は、中心部のほうが重元素が多く、(a)の説に有利であることを見出した

Research Products

• [Publications] Gough, D.O., Sekii, T.: "On the effect of error correlation on linear inversions"MNRAS. (in press). (2002)
• [Publications] Paparo, M., Shibahashi, H., Sterken, C.: "Resonance effect of binary orbital motion upon δ Scuti type stars"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Shibahashi, H.: "Asteroseismology of Magnetic Stars"in Proc. of SOHO 10/GONG 2000 Workshop: Helio- and Aster-oseismology at the Dawn of the Millennium eds. P. Palle and A.Wilson (ESA Publication Division, Noordwijk). 457-460
• [Publications] Shibahashi, H.: "Effect of close binary upon stellar pulsation"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Shibahashi, H., Koshikawa, T.: "Asteroseismology of Beta Cephei : Influence of updated microphysics"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Shibahashi, H., Watanabe, S.: "Seismic constraint on the plausible explanations about the metal rich feature of planetary system stars"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Shibahasi, H., Koskawa T.: "Asteroseismology of Beta Cephei : Influence of updated microphysics"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Shibahashi, H., Wakabane S.: "Seismic constraint on the plausible explanations about the metal rich feature of planetary system stars"in Radial and Nonradial Pulsations as Probes of Stellar Physics, IAU Colloq. 185, eds. C. Aerts, T. Bedding, & J. Christensen-Dalsgaard (Astron. Soc. Pacific, San Fransisco). (in press). (2002)
• [Publications] Takata, M., Shibahashi, H.: "Solar Metal Abundance Inferred from Helioseismology"in Recent Insights into the Physics of the Sun and Heliosphere, -Heghlights from SOHO and Other Space Missions -, IAU Symp. No.203, eds, P.Brekke, B.Fleck, & J.B.Gurman (Astron. Soc. Pacific. San Fransisco). 43-35 (2001)
• [Publications] Watanabe, S., Shibahashi, H.: "Solar Models with Helioseismic Constraints and the Solar Neutrino Problem"Publ. Astron. Soc. Japan. 53. 565-575 (2001)
• [Publications] Watanabe, S., Shibahashi, H.: "Low-Z Core Solar Moldels with Helioseismic Constraints and the Solar Neutrino Problem"in Proc. of SOHO 10/ GONG 2000 Workshop: Helio- and Aster-oseismology at the Dawn of the Millennium eds. P. Palle and A.Wilson (ESA Publication Division, Noordwijk). 567-570 (2001)
• [Publications] Watanabe, S., Shibahashi, H.: "Theoretically Expected Solar Neutrino Fluxes Based on the Seismic Solar Model"in Proc. of the LowNu and NOON2000 Workshops, eds. Y.Suzuki, M. Nakahata, M. Miura, & K. Kaneyuki (World Scientific, Singapore). 42-49 (2001)