[论文解读] VLBI observations of two single dMe stars: spatial resolution and astrometry

M. Pestalozzi, A. O. Benz+2 more|University of Hertfordshire Research Archive (University of Hertfordshire)|Dec 8, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 2被引用 4

一句话总结

本研究利用波长3.6厘米的VLBI技术，解析了两颗dMe星YZ CMi和AD Leo的日冕射电辐射。YZ CMi表现出一个0.98 ± 0.2 mas的FWHM高斯成分，表明其日冕范围为1.77 × 10¹⁰ cm（0.7 ± 0.3 R⋆），亮度温度为7.3 × 10⁷ K，与磁化等离子体的回旋同步辐射机制一致；AD Leo的射电发射未被解析，其源大小上限为<2.8 × 10¹⁰ cm（<0.8 R⋆）。YZ CMi的VLBA位置与依巴谷星历表相比存在32 mas的偏差，这是由于未正确处理自行运动所致，现已修正。

ABSTRACT

We report on 3.6 cm VLA and VLBA observations of YZ CMi and AD Leo, two nearby dMe stars. We resolve YZ CMi and can fit a circular symmetrical gaussian component of FWHP of 0.98 +/-0.2 mas, corresponding to an extent of the corona above the photosphere of 1.77 x 10^{10} +/-8.8 x 10^{9} cm or 0.7 +/-0.3 Rstar (Rstar refers to the photospheric radius). We obtain an estimate of the brightness temperature of 7.3 x 10^{7} K, which is consistent with that expected from gyrosynchrotron emission. For AD Leo the emitting region is unresolved. We therefore set a conservative upper limit to its diameter of 1.8 times the photosphere diameter, which leads to an extent of the corona above the photosphere of &lt;2.8 x 10^{10} cm or &lt;0.8 Rstar. We compare the radio emitting dMe stars with measured sizes with the Sun and conclude that these active stars have much more extended coronal radio emission than the Sun. The VLBA position of YZ CMi has been found to differ by 32 mas from the positions calculated from the Hipparcos catalogue. The discrepancy is caused by large errors in the listed proper motion. An improved value is given.

研究动机与目标

• 利用高分辨率VLBI研究活动dMe星的射电日冕空间结构与范围。
• 确定YZ CMi和AD Leo射电发射区域的物理尺寸与亮度温度。
• 通过与VLBA测量结果对比，评估依巴谷星历表对这些恒星天体测量位置的准确性。
• 将dMe星的日冕射电辐射特性与太阳进行比较，突出其在空间范围上的差异。

提出的方法

• 在3.6厘米波段利用VLA和VLBA进行VLBI观测，以实现亚毫角秒的角分辨率。
• 对YZ CMi的射电发射拟合一个圆形对称高斯成分，以确定其半高全宽（FWHM）。
• 对于未显示可检测结构的AD Leo，基于波束大小和信噪比推导出源直径的上限。
• 根据通量密度和源大小计算亮度温度，以评估辐射机制。
• 将VLBA获得的天体测量位置与依巴谷星历表中的位置进行比较，以识别偏差。
• 从观测位置偏移中推导出自行修正，以改进天体测量解算。

实验结果

研究问题

• RQ1 YZ CMi的射电发射日冕区域的空间范围是多少，其与光球半径相比如何？
• RQ2 AD Leo的射电发射是否被解析？若未被解析，其源大小的上限是多少？
• RQ3 YZ CMi射电发射的亮度温度是多少，是否支持回旋同步辐射机制？
• RQ4 为何依巴谷星历表中YZ CMi的位置与VLBA测量结果存在差异，其修正后的自行是多少？
• RQ5 dMe星的日冕射电辐射特性在空间范围上与太阳相比有何不同？

主要发现

• YZ CMi的射电发射被解析为一个圆形高斯成分，FWHM为0.98 ± 0.2 mas，对应日冕范围为1.77 × 10¹⁰ cm（0.7 ± 0.3 R⋆）。
• YZ CMi的亮度温度为7.3 × 10⁷ K，与磁化等离子体在恒星日冕中的回旋同步辐射机制一致。
• AD Leo的射电发射未被解析，其源大小上限为光球直径的1.8倍，表明日冕范围小于2.8 × 10¹⁰ cm（小于0.8 R⋆）。
• YZ CMi的VLBA位置与依巴谷星历表相比存在32 mas的偏差，主要由于星历表中自行值存在较大误差。
• 本研究推导出YZ CMi的改进自行，修正了天体测量偏差。
• dMe星表现出显著比太阳更扩展的日冕射电辐射，表明其磁活动更强或更广泛。