Constraining the efficiency of angular momentum transport with asteroseismology of red giants: the effect of stellar mass

Autor: J. W. den Hartogh, T. Ceillier, Nadège Lagarde, Georges Meynet, André Maeder, Andrea Miglio, S. Deheuvels, Patrick Eggenberger, Raphael Hirschi, Sylvia Ekström, Sébastien Salmon, Rafael A. García, S. Mathis, Cyril Georgy, Josefina Montalbán
Přispěvatelé: Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules (UMR 6213) (UTINAM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut d'Astrophysique et de Géophysique [Liège], Université de Liège, Département d'astrophysique, Géophysique et Océanographie (AGO), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), School of Chemical and Physical Sciences [Keele], Keele University [Keele], European Project: 312844,EC:FP7:SPA,FP7-SPACE-2012-1,SPACEINN(2013), European Project: 647383,H2020,ERC-2014-CoG,SPIRE(2015), European Project: 306901,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111012,SHYNE(2012), Université de Genève (UNIGE), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR_7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Astronomy and Astrophysics-A&A
Astronomy and Astrophysics-A&A, 2017, 599, pp.A18. ⟨10.1051/0004-6361/201629459⟩
Astronomy & Astrophysics
Astronomy and Astrophysics-A&A, EDP Sciences, 2017, 599, pp.A18. ⟨10.1051/0004-6361/201629459⟩
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ISSN: 0004-6361
DOI: 10.1051/0004-6361/201629459⟩
Popis: Context: Constraints on the internal rotation of red giants are now available thanks to asteroseismic observations. Preliminary comparisons with rotating stellar models indicate that an undetermined additional process for the internal transport of angular momentum is required in addition to purely hydrodynamic processes. Aims: We investigate how asteroseismic measurements of red giants can help us characterize the additional transport mechanism. Methods: We first determine the efficiency of the missing transport mechanism for the low-mass red giant KIC 7341231 by computing rotating models that include an additional viscosity corresponding to this process. We then discuss the change in the efficiency of this transport of angular momentum with the mass, metallicity and evolutionary stage. Results: In the case of the low-mass red giant KIC 7341231, we find that the viscosity corresponding to the additional mechanism is constrained to the range 1 x 10^3 - 1.3 x 10^4 cm^2/s. This constraint on the efficiency of the unknown additional transport mechanism during the post-main sequence is obtained independently of any specific assumption about the modelling of rotational effects during the pre-main sequence and the main sequence (in particular, the braking of the surface by magnetized winds and the efficiency of the internal transport of angular momentum before the post-main-sequence phase). When we assume that the additional transport mechanism is at work during the whole evolution of the star together with a solar-calibrated braking of the surface by magnetized winds, the range of nu_add is reduced to 1 - 4 x 10^3 cm^2/s. In addition to being sensitive to the evolutionary stage of the star, we show that the efficiency of the unknown process for internal transport of angular momentum increases with the stellar mass.
12 pages, 14 figures, accepted for publication in A&A
Databáze: OpenAIRE
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