Amplitude modulation of pulsation modes in Delta Scuti stars

این پایان‌نامه برجسته توسط دومینیک بومن، بررسی کاملی از سؤالات طولانی مدت در مورد اینکه آیا مدولاسیون دامنه اخترفیزیکی است، آیا بینش‌هایی در مورد ستارگان تپنده ارائه می‌دهد، و اینکه آیا ضرب و شتم ساده حالت‌ها با دامنه‌های پایدار ناشناخته است به دلیل فقدان وضوح فرکانس در این پایان نامه، نویسنده نمونه یکنواختی از 983 ستاره دلتا اسکوتی - رایج ترین نوع تپنده موتور حرارتی دنباله اصلی - را مطالعه کرد که تقریباً به مدت 4 سال به طور مداوم با دقت فتومتریک خیره کننده تنها چند قسمت در میلیون توسط کپلر مشاهده شد. ماموریت فضایی بدون هیچ ماموریتی برای جایگزینی مجموعه داده های 4 ساله کپلر، این پایان نامه به عنوان مطالعه قطعی این سوالات برای سال های طولانی باقی خواهد ماند. با داده‌های فتومتریک انقلابی از مأموریت فضایی کپلر در شکار سیاره، مطالعات اختر لرزه‌ای بر روی صدها ستاره از نوع خورشیدی دنباله اصلی و حدود 10000 غول سرخ انجام شده است. به راحتی می توان درک کرد که چرا آن ستارگان تصادفی دارای دامنه های بسیار متغیر هستند. در بسیاری از بقیه نمودارهای هرتسسپرونگ-راسل (HR)، تپش‌های ستاره‌ای توسط مکانیسم‌های گرمایی هدایت می‌شوند که بسیار منظم‌تر از حرکت تصادفی در تپ‌رسان‌های خورشیدی هستند. با این حال، برای چندین دهه، مدولاسیون دامنه و فرکانس حالت‌های ضربان تقریباً در همه انواع ستاره‌های تپنده گرما مشاهده شده است. نویسنده نشان می‌دهد که مدولاسیون دامنه و فرکانس اخترفیزیکی است، و او پیامدها و چشم‌انداز آنها را بررسی کرده است تا بینش‌های جدیدی در مورد ستاره‌های دلتا اسکوتی و بسیاری از انواع دیگر تپنده‌های موتور حرارتی در نمودار HR ارائه دهد.

This outstanding thesis by Dominic Bowman provides a thorough investigation of long-standing questions as to whether amplitude modulation is astrophysical, whether it offers insights into pulsating stars, and whether simple beating of modes with stable amplitudes is unrecognised because of a lack of frequency resolution. In this thesis, the author studied a uniform sample of 983 delta Scuti stars—the most common type of main-sequence heat engine pulsator—that were observed nearly continuously for 4 years at stunning photometric precision of only a few parts per million by the Kepler space mission. With no mission planned to supersede the Kepler 4-year data set, this thesis will stand as the definitive study of these questions for many years. With revolutionary photometric data from the planet-hunting Kepler space mission, asteroseismic studies have been carried out on many hundreds of main-sequence solar-type stars and about 10,000 red giants. It is easy to understand why those stochastically driven stars have highly variable amplitudes. Over much of the rest of the Hertzsprung–Russell (HR) diagram, stellar pulsations are driven by heat mechanisms, which are much more regular than the stochastic driving in solar-like pulsators. Yet for decades, amplitude and frequency modulation of pulsation modes have been observed in almost all types of heat-driven pulsating stars. The author shows that the amplitude and frequency modulation are astrophysical, and he has investigated their implications and prospects to provide new insights into the delta Scuti stars and the many other types of heat-engine pulsators across the HR diagram.