بخشی از مقاله
ﭼﮑﯿﺪه
در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺎ ﻃﯿﻒ ﺳﺘﺎره ي ﻏﻮل ﺳﻤﺎك راﻣﺢ - ARCTURUS - را ﮐﻪ ﻗﺒﻼ ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﻃﯿﻒ ﻧﮕﺎر HARPS رﺻﺪ ﺷﺪه اﺳﺖ، ﺗﺤﻠﯿﻞ ﮐﺮدﯾﻢ. اﺑﺘﺪا ﻃﯿﻒ ﺳﺘﺎره را ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﻧﺮم اﻓﺰار ATLAS-WIDTH-SYNTHE ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﮐﺮدﯾﻢ. ﺳﭙﺲ ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﯽ دﻗﯿﻖ ﺧﻄﻮط ﺳﺮي ﺑﺎﻟﻤﺮي - ، ، - و اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﻓﺮاواﻧﯽ ﻫﯿﺪروژن و ﻫﻠﯿﻢ، وﺿﻌﯿﺖ ﺗﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﺟﻮ ﺳﺘﺎره : دﻣﺎ، ﮔﺮاﻧﺶ ﺳﻄﺤﯽ، ﻓﻠﺰﮔﺮاﯾﯽ، ﭘﻬﻦ ﺷﺪﮔﯽ، ﭼﺮﺧﺶ ﺳﺘﺎره اي و... را ﺑﻪ دﺳﺖ آوردﯾﻢ. در ﮔﺎم ﺑﻌﺪي ﻓﺮاواﻧﯽ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺧﻄﻮط ﻓﻠﺰي آﻫﻦ و ﮐﺮﺑﻦ در ﺟﻮ ﺳﺘﺎره را اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﮐﺮدﯾﻢ. ﻧﺘﯿﺠﻪ اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ اﻃﻼﻋﺎت ﺟﺎﻣﻌﯽ از وﺿﻌﯿﺖ اﺧﺘﺮ ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﯾﻦ ﺳﺘﺎره در اﺧﺘﯿﺎر ﻣﺎ ﮔﺬاﺷﺖ.
-1 ﻣﻘﺪﻣﻪ
ﺳﻤﺎك راﻣﺢ را ﺑﺎ ﻧﺎم ﻫﺎي Arcturus ، HR 5340 ، HD 124897 و در ﮐﺎﺗﺎﻟﻮگ ﻫﯿﭙﺎرﺧﻮس ﺑﺎ ﻧﺎم HIP 69673 ﻣﯽ ﺷﻨﺎﺳﯿﻢ، اﯾﻦ ﺳﺘﺎره ﻏﻮل ﺳﺮخ و از ﻧﻮع K ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و ﺗﺎ ﮐﻨﻮن ﺑﺮ روي آن ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﺎي زﯾﺎدي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ارزش ﻣﺘﻮﺳﻂ و اﻧﺤﺮاف ﻣﻌﯿﺎر ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﯽ اﯾﻦ ﺳﺘﺎره ﺑﺎ اﻋﺪاد ٠٩.٠, [Fe/H] = -0.52 ± ٢١.٠ ± ٦٧.١ , log g = ٩٣ ± ٤٣٢٨ Teff = ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ.
داﺷﺘﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﻮي ﺻﺤﯿﺢ و دﻗﯿﻖ ﺑﺮاي ﺳﻤﺎك راﻣﺢ ﺑﻪ ﺟﻬﺖ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ي ﺳﺘﺎرﮔﺎن ِ ﻏﻮل در ﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﯽ ﻣﻬﻢ اﺳﺖ؛ ﭼﻮن ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﺧﻄﺎﻫﺎي ﺳﯿﺴﺘﻤﺎﺗﯿﮏ ﺑﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺟﻮي واﺑﺴﺘﻪ اﻧﺪ ﻟﺬا ﺗﺠﺰﯾﻪ و ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻫﺎي دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻠﯽ ﺳﺘﺎرﮔﺎن ﻏﻮل ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﻤﺎك راﻣﺢ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺗﺎ ﻣﻘﺪار زﯾﺎدي ﺧﻄﺎﻫﺎي آن را ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ ﺑﺮﺳﺎﻧﺪ. در ﺑﺮآورد ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﺳﺘﺎره اي و داده ﻫﺎي اﺗﻤﯽ و ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﺷﺎنﺑﺎ، ﺑﮑﺎر ﺑﺮدن داده ﻫﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﮐﯿﻔﯿﺖ ﺑﺎﻻ و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪل ﻫﺎي ﺟﻮي ِ اﯾﺴﺘﺎ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺑﺎ ﻓﺮض ﺗﻌﺎدل ﺗﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﮑﯽ ﻣﻮﺿﻌﯽ، ﺧﻄﺎﻫﺎي ﺳﯿﺴﺘﻤﺎﺗﯿﮏ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار زﯾﺎدي از ﺑﯿﻦ ﻣﯽ رود.
-2 ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي اﺳﺎﺳﯽ
در ﺑﺮرﺳﯽ ﺣﺎﺿﺮ ﺷﺎر ﮔﺰارش ﺷﺪه از ﺳﺘﺎره ي ﻣﺬﮐﻮر ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ ي ﻃﯿﻒ ﻧﮕﺎر HARPS - ﺑﺮ ﺣﺴﺐ و از ﺗﻮان - 5 را در ﮔﺴﺘﺮه ﻃﯿﻔﯽ 4300 ﺗﺎ 6700 اﻧﮕﺴﺘﺮوم درﯾﺎﻓﺖ ﮐﺮدﯾﻢ. ﭘﺲ از ﺑﺮآورد ﺷﺎر ﭘﯿﻮﺳﺘﺎر، ﺷﺎر رﺻﺪي را ﺑﻪ ﺷﺎر ﭘﯿﻮﺳﺘﺎر ﺗﻮﻟﯿﺪي، ﺑﻬﻨﺠﺎر ﮐﺮدﯾﻢ
ﺑﺪﯾﻦ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﺷﺎرﻫﺎ و ﻃﻮل ﻣﻮج ﻫﺎي رﺻﺪي ﺳﺘﺎره ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪ ﻟﺬا ﺑﺮاي ﺗﻬﯿﻪ داده ﻫﺎي ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻧﻈﺮي از ﻧﺮم اﻓﺰار ﻣﺪﻟﺴﺎزي ATLAS-WIDTH-SYNTHE ﺑﻬﺮه ﺑﺮدﯾﻢ. در اﯾﻦ ﻧﺮم اﻓﺰار 3 ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ اﺻﻠﯽ و 4 ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ ﺟﺎﻧﺒﯽ دارﯾﻢ ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ آﻧﻬﺎ را آﻧﻘﺪر ﺗﻐﯿﯿﺮ دﻫﯿﻢ ﺗﺎ ﺑﻪ ﻣﺪل ﻧﺴﺒﺘﺎ ﺧﻮﺑﯽ دﺳﺖ ﯾﺎﺑﯿﻢ. ﺳﭙﺲ ﻓﺮاواﻧﯽ 99 ﻋﻨﺼﺮ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﺷﺪه در آن را ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﯿﻢ ﺗﻐﯿﯿﺮ دﻫﯿﻢ ﺗﺎ ﺑﻪ ﻣﺪﻟﯽ دﻗﯿﻖ از ﺳﺘﺎره ي ﻫﺪف ﺑﺮﺳﯿﻢ. ﺑﺮاي ﻧﺰدﯾﮏ ﺷﺪن ﺑﻪ ﻣﺪل ﻧﻬﺎﯾﯽ ﺳﺘﺎره ي ﻫﺪف، اﯾﻦ ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﺎ و ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎ را در ﻃﻮل ﻣﻮج ﺧﻂ α اﻧﺠﺎم ﺷﺪ.
ﺷﮑﻞ-1 ﺳﻤﺖ راﺳﺖ از ﺑﺎﻻ؛ اول: ﺷﺎر رﺻﺪي - آﺑﯽ - و ﺷﺎر ﭘﯿﻮﺳﺘﺎر - ﻗﺮﻣﺰ - ، دوم: ﺷﺎر رﺻﺪي ﺗﻘﺴﯿﻢ ﺑﺮ ﺷﺎر ﭘﯿﻮﺳﺘﺎر، ﺳﻮم: ﺷﺎر رﺻﺪي ﻣﻨﻬﺎي ﺷﺎر ﭘﯿﻮﺳﺘﺎر.
ﻣﺪل اوﻟﯿﻪ ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي، دﻣﺎي 4500 ، ﻟﮕﺎرﯾﺘﻢ ﮔﺮاﻧﺶ ﺳﻄﺤﯽ 2 و ﻓﻠﺰ ﮔﺮاﯾﯽ -0.5 را از ﺳﺎﯾﺖ Kurucz اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و ﺑﺮاي ﮔﺴﺘﺮه ﻫﺎي دﻣﺎﯾﯽ 4000 ﺗﺎ 6500 ﮐﻠﻮﯾﻦ ﺑﺎ دﻟﺘﺎي 100، ﻟﮕﺎرﯾﺘﻢ ﮔﺮاﻧﺶ ﺳﻄﺤﯽ ﺑﯿﻦ 1.5 ﺗﺎ 2 ﺑﺎ دﻟﺘﺎي 0.1 و ﻓﻠﺰﮔﺮاﯾﯽ در ﺣﺪود – 0 .5 ﻧﺮم اﻓﺰار را اﺟﺮا ﮐﺮدﯾﻢ. ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ اﯾﻦ دو ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ در ﻧﺮم اﻓﺰار 130 ATLAS ﻣﺪل ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺘﺎره اي داﺷﺘﯿﻢ. ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺮاواﻧﯽ آﻫﻦ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ دو ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ دﯾﮕﺮ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﺑﺨﺶ WIDTH ﻧﺮم اﻓﺰار ﻣﺬﮐﻮر در 9 ﺧﻂ FeI و 5 ﺧﻂ FeII ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮاي ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ي ﺗﻐﯿﯿﺮات دﻣﺎ ، ﮔﺮاﻧﺶ و اﺛﺮ آن
ﺑﺮ ﺧﻂ α ي ﺳﺘﺎره و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺮاواﻧﯽ آﻫﻦ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮات اﻋﻤﺎﻟﯽ، ﺑﺮاي ﭼﻨﺪ ﻣﺪل ﻧﻤﻮﻧﻪ، در ﺷﮑﻞ ﻫﺎي 2 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﮑﻞ -2 ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ از راﺳﺖ ﺑﻪ ﭼﭗ : ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﺑﺮ ﻋﻤﻖ ﺧﻂ از ﻧﻈﺮ: دﻣﺎ . ﻟﮕﺎرﯾﺘﻢ ﺳﻄﺤﯽ ﮔﺮاﻧﺸﯽ . ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺮاواﻧﯽ آﻫﻦ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ دﻣﺎ از ﻣﺪل ﻫﺎي ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه.
ﻧﺘﯿﺠﻪ ي اﯾﻦ دو ﺑﺨﺶ را در ﮐﺪ SYNTHE از ﻧﺮم اﻓﺰار ﻣﺬﮐﻮر اﺟﺮا ﮐﺮدﯾﻢ. در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ 4 ﻣﺘﻐﯿﯿﺮ دﯾﮕﺮ داﺷﺘﯿﻢ اﻋﻢ از ﭘﻬﻦ ﺷﺪﮔﯽ، ﭼﺮﺧﺶ ﺳﺘﺎره اي، ﺧﻄﻮط ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ و ﺧﻂ ﻋﻨﺎﺻﺮ. ﻟﺬا ﺑﺮاي ﻫﺮ 130 ﻣﺪل اﯾﻦ ﭼﻬﺎر ﻣﺸﺨﺼﻪ را ﺑﺮرﺳﯽ ﮐﺮدﯾﻢ. از ﺧﻄﻮط ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﺑﻪ TiO ﺗﻮﺟﻪ ﺧﺎص داﺷﺘﯿﻢ ﭼﻮن دﻣﺎي ﺳﺘﺎره ﻣﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺑﻮد و از ﺑﯿﻦ ﺧﻄﻮط ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺑﻪ ﺧﻂ آﻫﻦ، ﮐﺮﺑﻦ و ﮐﺒﺎﻟﺖ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺘﯿﻢ ﭼﻮن در ﺟﺬب ﺧﻄﻮط ﺑﺎﻟﻤﺮي و ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻓﻠﺰﮔﺮاﯾﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﺑﯿﺸﺘﺮي داﺷﺘﻨﺪ. ﻣﻘﺪار ﭘﻬﻦ ﺷﺪﮔﯽ ﻃﯿﻔﯽ را ﺑﺮاي ﺳﻪ ﻣﻘﺪار 3، 7 و 9 ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮐﺮدﯾﻢ و ﭼﺮﺧﺶ ﺳﺘﺎره اي را اﻋﺪاد ﺻﻔﺮ، 2.5 و 5 ﮐﯿﻠﻮﻣﺘﺮ ﺑﺮ ﺛﺎﻧﯿﻪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﯿﻢ. ﺑﺪﯾﻦ ﺗﺮﺗﯿﺐ ﻫﺮ 130 ﻣﺪل را ﺑﺮاي 9 ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮐﺮدﯾﻢ. اﻟﺒﺘﻪ ﺑﻌﻀﯽ از ﻣﺪل ﻫﺎ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺧﻮب و ﻣﻄﻠﻮب ﻧﻤﯽ رﺳﯿﺪﻧﺪ ﻟﺬا در ﺑﯿﻦ ﻣﺴﯿﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺣﺬف ﮐﺮدﯾﻢ. در ﮐﻞ 1170 ﻣﺪل ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺎ ﻗﺪرت ﺗﻔﮑﯿﮏ 120000 ﻣﻮرد ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ.
ﺑﻌﻀﯽ از ﻣﺪل ﻫﺎي ﺧﻮب را در ﻗﺪرت ﺗﻔﮑﯿﮏ ﻫﺎي 180000 و 250000 ﺑﺮاي دﺳﺘﻮر Cut off ﺑﺎ ﻣﻘﺪار 0.001 ﻧﯿﺰ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮐﺮدﯾﻢ. ﭘﺲ از ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﯿﺶ از 1200 ﻣﺪل، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻫﺎي آﻧﻬﺎ، ﻣﺪل ﻧﺴﺒﺘﺎ ﺧﻮﺑﯽ ﺑﺮاي ﺳﺘﺎره ي ﺳﻤﺎك راﻣﺢ ﻣﻮرد ﭘﺬﯾﺮش واﻗﻊ ﺷﺪ . ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي اﯾﻦ ﻣﺪل را در ﺟﺪول 1 ﺷﺮح داده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻟﺒﺘﻪ ﻗﺎﺑﻞ ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﺪل ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻻ وﻟﯽ ﺑﺎ دﻣﺎي ﺳﻄﺤﯽ 4600 و ﻟﮕﺎرﯾﺘﻢ ﮔﺮاﻧﺶ ﺳﻄﺤﯽ 1.6 ﻧﯿﺰ، ﻣﺪل ﻧﺴﺒﺘﺎ ﺧﻮﺑﯽ ﺑﻮد. دﻟﯿﻞ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺪل اول ﺑﺮاي ﻣﺎ، ﺟﺬب ﺑﻬﺘﺮي ﮐﻪ در ﺳﺮي ﺑﺎﻟﻤﺮي از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن داده ﺑﻮد، ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.
ﺷﮑﻞ 3 ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ و ﺑﺮرﺳﯽ ﻣﺪل ﻧﻬﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﺷﺎر رﺻﺪي را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﺪ.
ﺟﺪول -1 ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻫﺎي ﻣﺪل ﻧﻬﺎﯾﯽ ﭘﺬﯾﺮش ﺷﺪه.
ﺷﮑﻞ -3 ﻣﺪل ﺟﻮي ﻧﻬﺎﯾﯽ ﭘﺬﯾﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺳﺘﺎره ي ﺳﻤﺎك راﻣﺢ.
ﻓﺮاواﻧﯽ ﻫﯿﺪروژن در ﻣﺪل ﻧﻬﺎﯾﯽ را از ﻣﻘﺪار 0.92 ﺑﻪ ﻣﻘﺪار 0.85 و ﻓﺮاواﻧﯽ ﻫﻠﯿﻢ را از 0.07 ﺑﻪ 0.14 ﺗﻐﯿﯿﺮ دادﯾﻢ. اﯾﻦ اوﻟﯿﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮات در ﻣﻘﺪار ﻓﺮاواﻧﯽ ﺑﻌﺪ از ﺗﻐﯿﯿﺮات در ﻓﺮاواﻧﯽ آﻫﻦ ﺑﻮد. ﺧﻄﻮط ﺳﺒﺰ ﻣﺪل و ﺧﻄﻮط آﺑﯽ رﺻﺪ را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دﻫﻨﺪ.ﻧﺘﺎﯾﺞ ﮐﺎﻟﯿﺒﺮاﺳﯿﻮن ﺧﻄﻮط ﻫﯿﺪروژن ﻣﺪل ﻣﻨﺘﺨﺐ - ﺳﺮي ﺑﺎﻟﻤﺮي - ﺑﺎ ﺧﻄﻮط ﻣﺸﺎﺑﻪ در ﻃﯿﻒ رﺻﺪي در ﺷﮑﻞ4 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﮑﻞ -4 ﮐﺎﻟﯿﺒﺮاﺳﯿﻮن ﺧﻄﻮط ﺳﺮي ﺑﺎﻟﻤﺮي، ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ از راﺳﺖ ﺑﻪ ﭼﭗ: . . .
-3 ﻓﺮاواﻧﯽ ﺑﻌﻀﯽ از ﻋﻨﺎﺻﺮ
ﻧﺘﯿﺠﻪ ي ﮐﺎﻟﯿﺒﺮاﺳﯿﻮن ﺧﻂ آﻫﻦ - - 6151.6 A ﺑﺎ ﻓﺮاواﻧﯽ -6.00 و ﺧﻂ ﮐﺮﺑﻦ - - 5380.3 A ﺑﺎ ﻓﺮاواﻧﯽ -3.52 در ﺷﮑﻞ 5 ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ.
