[论文解读] Magnetic fields of Be stars: preliminary results from a hybrid analysis of the MiMeS sample

Gregg Wade, V. Pétit+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 22, 2014

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 10

一句话总结

本研究通过85个MimeS调查目标的混合谱线偏振分析，调查了经典Be星是否拥有有序磁场。尽管观测灵敏度很高，但未检测到磁场；上限表明，样本中50%的恒星很可能具有低于50 G的偶极磁场，支持了Be星与强磁场B星互斥的结论，原因在于磁制动抑制了形成抛射盘所必需的快速自转。

ABSTRACT

In the context of the MiMeS survey of magnetism in massive stars, 85 classical Be stars were observed in circular polarization with the aim of detecting magnetic fields at their surfaces. No direct evidence of such fields is found, in contrast to the significant rate of detection (5-10\%) in non-Be B-type stars. In this paper we describe the sample properties, the methodology and the data quality. We describe a novel method, previously applied to Herbig Ae/Be stars, that allows us to infer upper limits on organized (dipolar) magnetic fields present in the photospheres of our targets. We review the characteristics and robustness of this null result, and discuss its implications.

研究动机与目标

• 检验Be星中有序磁场是否可能驱动或结构化其抛射盘的假设。
• 研究在Be星中未检测到磁场是否由于仪器限制，或本质上缺乏磁性。
• 比较Be星与磁性B星的旋转速度分布，以评估磁制动对抑制Be现象的作用。
• 应用一种新颖的混合分析方法，为非检测结果推导出偶极磁场的稳健上限。
• 检查磁场是否可能通过脉动或其他机制间接影响Be星中的盘形成。

提出的方法

• 利用MimeS调查对85颗经典Be星进行高灵敏度圆偏振谱线测量。
• 采用混合分析方法，结合纵向场测量与零水平诊断，以提高检测灵敏度。
• 采用Petit & Wade (2012)的方法，通过概率密度函数从非检测结果推断表面偶极磁场的上限。
• 计算68.3%、95.4%、99.0%和99.7%的可信区域，以评估统计置信度。
• 使用上限的累积分布函数，估算群体水平的磁场强度约束。
• 由于存在离心力磁层而非开普勒型抛射盘，已将快速旋转且强磁化的恒星（如HR 5907、HR 7355）从Be星样本中排除。

实验结果

研究问题

• RQ1 经典Be星是否拥有能够影响盘形成或稳定性的有序偶极磁场？
• RQ2 在85颗经典Be星样本中，表面偶极磁场强度的上限是多少？
• RQ3 Be星的旋转速度分布与已知磁性B星相比如何？这对磁制动的作用有何启示？
• RQ4 Be星中未检测到磁场是否可归因于观测限制，还是本质上缺乏磁性？
• RQ5 Be星中磁性的间接指标（如β Cep或γ Cas系统）是否提供了磁场-盘耦合的证据？

主要发现

• 在MimeS调查中观测的85颗经典Be星中，未发现任何直接磁场检测结果。
• 该样本的中位最可能表面偶极磁场强度为50 G，80%的恒星上限低于105 G。
• 根据可信区域分析，样本中50%的恒星偶极磁场分量很可能弱于50 G。
• MimeS Be星的旋转速度分布峰值接近250 km/s，并延伸至400 km/s以上，与磁性B星（峰值低于50 km/s）形成鲜明对比。
• 像HR 5907和HR 7355这样的快速旋转磁性B星因具有离心力磁层而非开普勒型抛射盘，被从Be星样本中排除。
• 结果支持Be星与强磁性B星互斥，这可能是由于磁制动抑制了形成盘所必需的快速自转。