Цикл звездной активности в зависимости от металличности

Комментарий Брэндона - это все, что нужно. На самом деле мы не знаем, почему продолжительность цикла солнечной активности составляет 11 лет, поэтому у нас нет согласованной теории, с помощью которой мы могли бы определить вариации в отношении металличности. На самом деле, неясно, нормально ли Солнце вообще, когда речь идет о магнитных характеристиках.

Цикл активности в зависимости от периода вращения для выборки звезд. Обратите внимание, что Солнце, кажется, находится между двумя довольно разными последовательностями (обозначенными буквами A и I).

Вы правы насчет изменения радиуса в зависимости от металличности, но свойства зоны поверхностной конвекции, вероятно, также изменятся, что, возможно, повлияет на динамо-машину.

Звезда с более высокой металличностью будет иметь большую внутреннюю непрозрачность и более толстую зону конвекции для данной массы.

Толщина конвективной зоны не менее важна для определения магнитной активности звезд, имеющих границу между излучающей внутренней областью и конвективной оболочкой. Зависимость осуществляется через число Россби - отношение периода вращения ко времени конвективного оборота. Чем он меньше, тем активнее звезда. Это хорошо установленная эмпирическая корреляция – например, см. Dobson & Radick (1989) Pizzolato et al. (2003) .

Более толстые зоны конвекции приводят к более длительному времени обращения и должны приводить к повышенной магнитной активности, однако повышенная магнитная активность, вероятно, приводит к усиленной потере углового момента, так что две звезды с одинаковой массой, но разной металличностью, которые начинали с одинаковыми периодами вращения, когда они попали на главную последовательность, вероятно, будут иметь другую скорость вращения в более поздние времена - звезда с высокой металличностью должна вращаться медленнее.

Учитывая отсутствие подробного понимания точной работы динамо-машины и того, как это отражается на радиационных потерях и магнитных полях в хромосфере и короне, было бы самонадеянно с моей стороны рисковать предположить, какой эффект важнее. Мы не можем сказать эмпирически, потому что (i) нет больших выборок звезд с измеренной магнитной активностью с металличностью, сильно отличающейся от солнечной, и (ii) мы в любом случае не можем очень хорошо оценить возраст этих звезд. На самом деле магнитная активность обычно используется для оценки возраста таких звезд!!

Проверку лучше всего провести с использованием бинарных систем, заблокированных приливом. Там скорость вращения определяется приливами, что позволяет непосредственно наблюдать влияние разной металличности, возможно, даже в звездах известной массы. К сожалению, выборки таких звезд на данный момент слишком малы. Новые проводимые или запланированные исследования (например, Gaia, TESS, LSST) откроют множество затменных двойных звезд, которые можно будет использовать для такого рода работ.

Вы спрашиваете не о магнитной активности, а о циклах магнитной активности, но мы знаем о них еще меньше, чем об общих уровнях магнитной активности. Некоторые звезды, такие как Солнце, показывают циклы, другие — нет, третьи — совершенно плоские. Трудность здесь, конечно, в том, что вы должны очень внимательно изучать звезду в течение многих лет, прежде чем сможете что-то сказать о циклической активности, и эта работа еще не проводилась на образцах с четко определенными металличностью и возрастом.