结合光变和光谱的恒星活动性研究

Based on different stellar dynamos and their correspondence to activities and rotations, we propose a scenario on understanding the activity–rotation relation across the H-R diagram. It combines the activity--rotation relation and the Gyrochronology by revealing their connection. It thus builds a comprehensive image on the relation among stellar activity, stellar structure and evolution. In our previous study, we have strong evidence to support this scenario in flare activity and the white-light band. The combined study on LAMOST and Kepler inspires us to validate this scenario in chromosphere activity by chromspheric emission lines. The validation will consolidate our unified theory and it is an important step on the realm of stellar structure and evolution.

我们对于恒星活动性与发电机制，恒星结构和演化的关系提出了一个新的完整的理论（Yang et al.2019 ApJS accepted arXiv:1903.01056）。确切地说，这是一个跨越整个赫罗图的行动方案或解释方案。它将活动性—周期关系和年龄—周期关系两大热门且重要的关系结合起来。它通过分析和揭示这两大关系的内在联系，从而给出一个恒星活动性与恒星结构和演化的关系的全面的物理图像。虽然我们现在已有足够强烈的证据在某些观测方法（如耀发）支持我们的理论，但是如果我们在后续的更多观测方法和波段（如色球发射线）中也有同样的证据，这将进一步地，广泛地证实我们所提出的统一的全新理论，这不仅是在恒星活动性领域，对于恒星的结构演化来说，也是非常重要的一步。

本项目以恒星活动性为切人点，核心目标是针对恒星的结构和发电机制随着年龄的演化研究。在恒星物理的研究中，自转-活动性关系和回转年代学是两个研究恒星结构和演化的里程碑。 从他们那里我们已经建立了恒星自转，活动性，和发电机制随着年龄是如何演化的认知。回转年代学描绘了恒星的演化经历了四个阶段：对流、间隙、类太阳以及弱化磁制动等发电机制阶段。 我们将他们称为“CgIW”设想。其中每个阶段具有不同的角动量损失从而表明背后的恒星发电机制不同。然而，经典的自转-活动性关系却只提出了两个阶段，其中每个阶段有不同的发电机制和活动性对自转的依赖。关于统一这两种范式的困难和争论在于它们都和自转有密切的联系但演化阶段却不相等。 因此，我们基于6400多颗冷星的色球活动性R′HK和自转周期，提出了一种新的自转-活动性关系。该关系分为四个部分，具有不同的活动依赖性。每个部分都可以通过罗斯比数（即自转周期与对流翻转时标之比）与CgIW设想对应。我们的结果改写了经典的自转-活动性关系，并在观测和底层物理上统一了两种范式。新的关系还证明了一种新的间隙发电机制，它代表了从对流发电机到类太阳发电机的转变，并从恒星活动的角度验证了弱化磁制动阶段的发电机制的存在。我们的研究结果也同时为多种不同的恒星活动性探针给出了定量的转换方式，并且以此为基础，解释了恒星活动性探针并不能直接代表恒星发电机效率的原因。