Asteroseismology of solartype stars Revolutionizing the study of
- Slides: 79
Asteroseismology of solar-type stars Revolutionizing the study of solar-type stars Hans Kjeldsen, Aarhus University
Asteroseismology: Solar-like stars Co. Ro. T HD 49385 1. 2. 3. 4. Measuring oscillation frequencies Identify modes (p, g, mixed, l, n, m) Compute model frequencies Compare observed frequencies with the model The Sun Christensen-Dalsgaard et al. 1995
Observations: Challenges • Accuracy of oscillation frequencies • Mode identification, avoided crossings, (curvature in the Echelle diagram) • Rotational splitting, mode lifetime, mode amplitudes, granulation
Helioseismology asteroseismology
State-of-the-art Ground-based asteroseismology of solar-type stars UCLES at the AAT UVES at the VLT HARPS at ESO 3. 6 m
Ground-based In most cases: • Low SNR • Short obs. period
(Fabien Carrier)
(Fabien Carrier)
High signal-to-noise observations of solar-like oscillations
Mixed mode
Martic et al. 2004: amp = 40 cm/s per mode = 6 -7 ppm per mode
Brown et al. 1991 Martic et al. 2004: amp = 40 cm/s per mode = 6 -7 ppm per mode
2 0 3 4 3 1 ? ? ? 2 0
Velocities of a Cen A with UVES/VLT Precision: 50 -70 cm/s. Cadence 26 seconds!
35 UVES/VLT 2 + UCLES/AAT Butler, Bedding, Kjeldsen et al. 2003, 2004
2 0 3 1
Radial p-mode (radial orders)
α Centauri system OPAL EOS, OPAL 96 opacity, He, Z settling (Teixeira et al. )
α Centauri A
α Centauri A
α Centauri B
α Centauri B
Models: Challenges • • Input physics Properties: rotation, mixing Surface frequency offset Avoided crossings – sensitivity to finer details in the models
The Surface Offset O-C
Bi. SON Model S
The Surface Offset 1. Frequency (f) 2. Large separation MODEL S 3038. 95 135. 855 GOLF 3034. 15 134. 810 radial order, n (21) 0. 16 17 -25 % (21) 0. 78 17 -25 % 3. f(n=17) 4. f(n=13) 2497. 35 1957. 46 2496. 04 1957. 45 0. 05 17 % 13 % 0. 0005
Observations: Challenges • Accuracy of oscillation frequencies • Mode identification, avoided crossings, (curvature in the Echelle diagram) • Rotational splitting, mode lifetime, mode amplitudes, granulation
How do we improve this?
How do we improve this? • Higher frequency resolution
How do we improve this? • Higher frequency resolution Space missions
How do we improve this? • Higher frequency resolution • Lower noise
ted ina m o d n tio ula Gran ted lat l i c s O ion na i m o sd
How do we improve this? • Higher frequency resolution • Lower noise r e t s o e. P h t e Se ! G N O on S
Co. Ro. T (CNES) 2006 Seismology for a large number of stars
Co. Ro. T (CNES) 2006 HD 49385 HD 49933 HD 181420
Co. Ro. T (CNES) 2006 HD 49385 HD 49933 HD 181420
Same problem as in Procyon…. l=0, 2 and 1, 3 ridges? The F-star problem
HD 181420 Same problem as in Procyon and HD 49933 …. l=0, 2 and 1, 3 ridges?
Simple asteroseismology…
Simple asteroseismology…
Asteroseismology as a tool • Stellar properties based on the large separation • 8 -10% error in mass, 1% error for the large separation will give a 3% error for the stellar radius
Asteroseismology as a tool • Knowledge of the effective temperature (e. g. typical error of 2%) will then give the absolute luminosity (error 10%) • This will improve the mass and radius estimate further
NASA Kepler launched in March 2009
HAT-P-7
Q 0 Q 1 Days after launch
Models: Challenges • • Input physics Properties: rotation, mixing Surface frequency offset Avoided crossings – sensitivity to finer details in the models
Kepler Asteroseismic Activities • • • Asteroseismology on exoplanet candidates Target selection for KASC Data distribution via KASOC Organizing data analysis Workshops; KASC III Publishing papers
Chaplin et al… 2010 Based on the first half of the KASC Survey… hundreds of stars showing solar-like oscillations
The challenge… • Accuracy of oscillation frequencies (Kepler will observe some stars for 3, 5 years) • Mode identification (“F-star problem”) • Rotational splitting, mode lifetime, mode amplitudes, granulation, activity • Input physics (EOS, opacities, convection, rotation, mixing) and the surface frequency offset • Avoided crossings (sensitivity to finer details in the models) • g-modes
The challenge… • Co. Ro. T, Kepler, PLATO, SONG… will provide the data and challenge theories of stellar evolution • Improved stellar modelling will provide the deeper understanding • Remember to enjoy those amazing data
- There are millions of stars in the sky
- Khi nào hổ con có thể sống độc lập
- Diễn thế sinh thái là
- đại từ thay thế
- Thế nào là hệ số cao nhất
- Vẽ hình chiếu vuông góc của vật thể sau
- Slidetodoc
- Thế nào là mạng điện lắp đặt kiểu nổi
- Mật thư anh em như thể tay chân
- Lời thề hippocrates
- Vẽ hình chiếu đứng bằng cạnh của vật thể
- Chụp tư thế worms-breton
- Quá trình desamine hóa có thể tạo ra
- Sự nuôi và dạy con của hươu
- Các châu lục và đại dương trên thế giới
- Dạng đột biến một nhiễm là
- điện thế nghỉ
- Bổ thể
- Nguyên nhân của sự mỏi cơ sinh 8
- Phản ứng thế ankan
- 101012 bằng
- Thiếu nhi thế giới liên hoan
- Fecboak
- Chúa sống lại
- Một số thể thơ truyền thống
- Sơ đồ cơ thể người
- Công thức tính thế năng
- Số nguyên tố là
- Tỉ lệ cơ thể trẻ em
- đặc điểm cơ thể của người tối cổ
- Các châu lục và đại dương trên thế giới
- ưu thế lai là gì
- Thẻ vin
- Các môn thể thao bắt đầu bằng tiếng đua
- Tư thế ngồi viết
- Bàn tay mà dây bẩn
- Hát kết hợp bộ gõ cơ thể
- Từ ngữ thể hiện lòng nhân hậu
- Trời xanh đây là của chúng ta thể thơ
- Tư thế ngồi viết
- Ví dụ giọng cùng tên
- Gấu đi như thế nào
- Thể thơ truyền thống
- Process of method study
- Time and motion study example ppt
- Marty lobdel
- Case series
- Phytogeography of india
- Retrospective cohort study
- Objective of work study
- Jupiler
- Characteristics of animalia kingdom
- How are stars classified?
- Antagonist in the fault in our stars
- E 0
- Vocabulary for number the stars
- The stars
- Stars outline
- With the stars
- Consecutive integer problems
- Where do stars come from
- Eehor
- Pulsating variable stars
- Little dipper and big dipper
- Dancing the stars
- With the stars
- 1001 stars
- Sea intel
- When the stars threw down their spears explain
- Anatomy of a sand dollar
- Pamela arenas
- The fault in our stars doc
- The plough and the stars characters
- Rising stars maths vocabulary
- Star life cycle simulation
- Number the stars vocabulary
- Number the stars webquest
- Hrt to hrt merrylands
- Stars used for navigation
- Answer the questions what is your favourite tv series