Internal Rotation of the Red-giant Star KIC 4448777 by Means of Asteroseismic Inversion
| Autor: | Dennis Stello, Andrew Tkachenko, Jørgen Christensen-Dalsgaard, L. Paterno, Y. P. Elsworth, Rita Ventura, D. Cardini, Paul G. Beck, Rafael A. García, M. P. Di Mauro, Guy R. Davies, K. De Smedt, Saskia Hekker, Woiciech A. Dziembowski, Benoit Mosser, Steven Bloemen |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de Physique Théorique (LAPTH), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie et chimie des protéines [Lyon] (IBCP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), School of Physics [UNSW Sydney] (UNSW), University of New South Wales [Sydney] (UNSW), Observatoire de Haute-Provence (OHP), Institut Pythéas (OSU PYTHEAS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Department of Astrophysics [Nijmegen], Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics (IMAPP), Radboud University [Nijmegen]-Radboud University [Nijmegen], Instituut voor Sterrenkunde [Leuven], Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), School of Physics and Astronomy, University of Birmingham [Birmingham], Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung = Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), Max-Planck-Gesellschaft, Stellar Astrophysics Centre [Aarhus] (SAC), Aarhus University [Aarhus], Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Radboud university [Nijmegen]-Radboud university [Nijmegen], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), ITA, USA, GBR, FRA, DEU, DNK, POL |
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
oscillations [stars]
solar-type [stars] Red giant Astronomy FOS: Physical sciences Angular velocity Astrophysics 01 natural sciences Omega individual (KIC 4448777) [stars] 0103 physical sciences Radiative transfer Astrophysics::Solar and Stellar Astrophysics 010303 astronomy & astrophysics GeneralLiterature_REFERENCE(e.g. dictionaries encyclopedias glossaries) Astrophysics::Galaxy Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR) interiors [stars] Physics [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph] 010308 nuclear & particles physics Stellar rotation Spectral density Astronomy and Astrophysics AGB and post-AGB [stars] Dipole Stars Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics [SDU]Sciences of the Universe [physics] Space and Planetary Science rotation [stars] Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics |
| Zdroj: | The Astrophysical Journal, 817, 1-16 The Astrophysical Journal, 817, 1, pp. 1-16 The Astrophysical Journal The Astrophysical Journal, 2016, 817 (1), pp.65. ⟨10.3847/0004-637X/817/1/65⟩ The Astrophysical Journal, American Astronomical Society, 2016, 817 (1), pp.65. ⟨10.3847/0004-637X/817/1/65⟩ Di Mauro, M P, Ventura, R, Cardini, D, Stello, D, Christensen-Dalsgaard, J, Dziembowski, W A, Paternò, L, Beck, P G, Bloemen, S, Davies, G R, De Smedt, K, Elsworth, Y, Garcia, R A, Hekker, S, Mosser, B & Tkachenko, A 2016, ' Internal rotation of the red-giant star KIC 4448777 by means of asteroseismic inversion ', Astrophysical Journal, vol. 817, no. 1, 65 . https://doi.org/10.3847/0004-637X/817/1/65 |
| ISSN: | 0004-637X 1538-4357 |
| DOI: | 10.3847/0004-637X/817/1/65⟩ |
| Popis: | In this paper we study the dynamics of the stellar interior of the early red-giant star KIC 4448777 by asteroseismic inversion of 14 splittings of the dipole mixed modes obtained from {\it Kepler} observations. In order to overcome the complexity of the oscillation pattern typical of red-giant stars, we present a procedure which involves a combination of different methods to extract the rotational splittings from the power spectrum. We find not only that the core rotates faster than the surface, confirming previous inversion results generated for other red giants (Deheuvels et al. 2012,2014), but we also estimate the variation of the angular velocity within the helium core with a spatial resolution of $\Delta r=0.001R$ and verify the hypothesis of a sharp discontinuity in the inner stellar rotation (Deheuvels et al. 2014). The results show that the entire core rotates rigidly with an angular velocity of about $\langle\Omega_c/2\pi\rangle=748\pm18$~nHz and provide evidence for an angular velocity decrease through a region between the helium core and part of the hydrogen burning shell; however we do not succeed to characterize the rotational slope, due to the intrinsic limits of the applied techniques. The angular velocity, from the edge of the core and through the hydrogen burning shell, appears to decrease with increasing distance from the center, reaching an average value in the convective envelope of $\langle\Omega_s/2\pi\rangle=68\pm22$~nHz. Hence, the core in KIC~4448777 is rotating from a minimum of 8 to a maximum of 17 times faster than the envelope. We conclude that a set of data which includes only dipolar modes is sufficient to infer quite accurately the rotation of a red giant not only in the dense core but also, with a lower level of confidence, in part of the radiative region and in the convective envelope. Comment: accepted for publication on ApJ |
| Databáze: | OpenAIRE |
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