[论文解读] What are the temperatures of T Tauri stars? - Constraints from coeval formation of young eclipsing binaries

M. Ammler, V. Joergens+1 more|ArXiv.org|Jun 30, 2005

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 51被引用 4

一句话总结

本文提出一种两步法，通过年轻食双星系统中恒星的共演化形成，约束前主序T Tauri星的有效温度。首先筛选出能同时匹配观测质量与半径（确保共演化性）的演化模型，再据此推导温度。研究发现，V1174 Ori A 在约9 Myr时具有类矮星温度，而由于质量、半径与温度之间模型不一致，无法对RX J0529.4+0041 A和V1174 Ori B得出明确结论。

ABSTRACT

We show how the assumption of coeval formation can be used to constrain the effective temperatures of the components of young eclipsing double-lined spectroscopic binaries. Our method extends the approach of White et al. (1999) to a two-step analysis. The first step compares evolutionary models to the observed masses and radii and selects those models that predict ages that are consistent with coeval formation. The second step then uses these models to constrain the effective temperatures. We applied the method on literature values of the stellar parameters of the eclipsing binaries RX J0529.4+0041 A and V1174 Ori and confirm that V1174 Ori A has dwarf-like temperatures at an age of 9 Myrs, while we cannot draw any conclusions for RX J0529.4+0041 A and V1174 Ori B. Considering these binaries, we find that none of the evolutionary models gives coeval solutions simultaneously in mass, radius and effective temperature.

研究动机与目标

• 解决由于距离、活动性及吸积盘污染导致的T Tauri星有效温度测量不确定性。
• 通过共演化形成作为物理解析约束，克服温度校准中对光度级假设的依赖。
• 开发一种仅基于质量、半径与共演化性约束，独立确定前主序星温度的方法。
• 检验演化模型在同时再现年轻双星系统观测质量、半径与有效温度方面的一致性。
• 利用食双星系统提供模型无关的T Tauri星温度约束。

提出的方法

• 采用两步法：首先将双星组分的观测质量与半径与演化模型（D’Antona & Mazzitelli, BCAH98, PS99, Siess et al., Yi et al.）进行比较，识别能预测共演化形成的模型。
• 仅选择对两组件均给出一致年龄的模型，从而确保共演化性并过滤掉不一致的演化轨迹。
• 利用选定的共演化模型推导主星的有效温度，应用来自矮星、巨星及中等光度级的温度标度。
• 通过光曲线分析获得的观测温度比（Covino et al. 2004; Stassun et al. 2004）计算次星温度。
• 将推导出的温度与选定模型进行比较，评估一致性并识别模型缺陷。
• 使用多种温度校准标度（如Bessell, Luhman, Kenyon & Hartmann）测试结果在不同经验与理论参考下的稳健性。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否利用双星组分的共演化形成，独立于光度级假设，约束T Tauri星的有效温度？
• RQ2 现有前主序演化模型能否同时再现年轻食双星系统的观测质量、半径与有效温度？
• RQ3 在共演化形成与质量-半径约束下，RX J0529.4+0041与V1174 Ori组分的有效温度是多少？
• RQ4 在年轻双星系统中，对前主序星假设使用类矮星温度标度是否合理？
• RQ5 当应用于共演化模型时，不同温度校准标度（矮星、巨星、中等）如何影响推导出的温度？

主要发现

• 基于匹配其观测质量与半径的共演化模型，V1174 Ori A 在约9 Myr时的有效温度与类矮星一致。
• 对于RX J0529.4+0041 A与V1174 Ori B，质量、半径与温度之间均未找到一致的共演化解，导致无法得出可靠的温度约束。
• 没有任何一个演化模型能同时再现双星组分的观测质量、半径与有效温度，表明模型存在缺陷。
• 该方法成功识别出满足共演化性与质量-半径一致性的模型，为温度估计提供了稳健框架。
• 使用多种温度校准标度（矮星、巨星、中等）表明，温度估计对所假设的光度级敏感，凸显了模型无关约束的必要性。
• 结果表明，当前的演化模型可能尚未完全捕捉年轻双星系统中前主序星的物理特性。