subject:(Stellar Magnetism)

Queens University

1. Shultz, Matthew. The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars .

Degree: Physics, Engineering Physics and Astronomy, 2016, Queens University

URL: http://hdl.handle.net/1974/14691

How do the magnetic fields of massive stars evolve over time? Are their gyrochronological ages consistent with ages inferred from evolutionary tracks? Why do most stars predicted to host Centrifugal Magnetospheres (CMs) display no Hα emission? Does plasma escape from CMs via centrifugal breakout events, or by a steady-state leakage mechanism? This thesis investigates these questions via a population study with a sample of 51 magnetic early B-type stars. The longitudinal magnetic field \bz~was measured from Least Squares Deconvolution profiles extracted from high-resolution spectropolarimetric data. New rotational periods P_rot were determined for 15 stars from \bz, leaving only 3 stars for which P_rot is unknown. Projected rotational velocities \vsini~were measured from multiple spectral lines. Effective temperatures and surface gravities were measured via ionization balances and line profile fitting of H Balmer lines. Fundamental physical parameters, \bz, \vsini, and P_rot were then used to determine radii, masses, ages, dipole oblique rotator model, stellar wind, magnetospheric, and spindown parameters using a Monte Carlo approach that self-consistently calculates all parameters while accounting for all available constraints on stellar properties. Dipole magnetic field strengths B_d follow a log-normal distribution similar to that of Ap stars, and decline over time in a fashion consistent with the expected conservation of fossil magnetic flux. P_rot increases with fractional main sequence age, mass, and B_d, as expected from magnetospheric braking. However, comparison of evolutionary track ages to maximum spindown ages t_S,max shows that initial rotation fractions may be far below critical for stars with M_*>10 M_\odot. Computing t_S,max with different mass-loss prescriptions indicates that the mass-loss rates of B-type stars are likely much lower than expected from extrapolation from O-type stars. Stars with Hα in emission and absorption occupy distinct regions in the updated rotation-magnetic confinement diagram: Hα-bright stars are found to be younger, more rapidly rotating, and more strongly magnetized than the general population. Emission strength is sensitive both to the volume of the CM and to the mass-loss rate, favouring leakage over centrifugal breakout.

Subjects/Keywords: Stellar Winds ; Binary Stars ; Magnetospheres ; Massive Stars ; Magnetic Braking ; Stellar Magnetism ; Spectropolarimetry

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Shultz, M. (2016). The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars . (Thesis). Queens University. Retrieved from http://hdl.handle.net/1974/14691

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Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Shultz, Matthew. “The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars .” 2016. Thesis, Queens University. Accessed March 07, 2021. http://hdl.handle.net/1974/14691.

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MLA Handbook (7^th Edition):

Shultz, Matthew. “The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars .” 2016. Web. 07 Mar 2021.

Vancouver:

Shultz M. The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars . [Internet] [Thesis]. Queens University; 2016. [cited 2021 Mar 07]. Available from: http://hdl.handle.net/1974/14691.

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Council of Science Editors:

Shultz M. The Rotational Evolution and Magnetospheric Emission of the Magnetic Early B-type Stars . [Thesis]. Queens University; 2016. Available from: http://hdl.handle.net/1974/14691

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2. Buysschaert, Bram. Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars.

Degree: Docteur es, Astronomie et Astrophysique, 2018, Paris Sciences et Lettres (ComUE); Katholieke universiteit te Leuven (1970-....)

URL: http://www.theses.fr/2018PSLEO004

Environ 10% des étoiles de type spectral O, B ou A ont un champ magnétique fort, détectable, stable et à grande échelle à leur surface, qui ressemble le plus souvent à un dipôle. Des modèles théoriques et des simulations numériques prédisent ces champs magnétiques vus en surface pénètrent aussi dans les zones radiatives et influencent la structure interne. Les modèles prédisent que ces champs magnétiques imposent une rotation uniforme dans les zones radiatives et peuvent supprimer la pénétration convective autour du cœur. Cela a des conséquences sur l’évolution de ces étoiles chaudes magnétiques. Pour ce faire, l’astérosismologie est la meilleure méthode car les paramètres des pulsations stellaires sont directement liés aux conditions physiques internes. Plusieurs types de pulsations stellaires sont connus et classés en fonction de leur force de rappel. Parmi eux, les plus à même de sonder les régions proches du cœur des étoiles, sur lequel se concentre notre intérêt dans cette thèse sont les modes de gravité, qui sont gouvernés par la force d’Archimède.Notre premier objectif était d’identifier des étoiles chaudes, pulsantes et magnétiques et de caractériser leurs propriétés magnétiques et sismiques. Des étoiles ont été sélectionnées grâce à des diagnostics observationnels indirects de la présence d’un champ magnétique qou nous confirmons grâce à de la spectropolarimétrie optique à haute résolution obtenue avec ESPaDOnS, Narval et ESPaDOnS. Pour deux étoiles magnétiques connues, HD43317 et o Lup, nous avons caractérisé la géométrie et l’intensité du champ magnétique aves des séries temporelles spectropolarimétriques. Pour toutes les étoiles de notre échantillon, nous avons également obtenu des séries temporelles photométriques très précises grâce aux télescopes spatiaux BRITE, CoRoT ou K2 pour étudier leur variabilité (périodique) cohérente. Seulement HD43317 a révélé des dizaines de fréquences de pulsations stellaires, pointant plutôt vers des modes de gravité.Nous nous sommes ensuite concentrés sur HD43317 dans pour déterminer observationellement la structure interne de cette étoile magnétique chaude. Nous avons fait usage de modélisation sismique: les fréquences des modes de pulsations observées dans les données CoRoT, couvrant 150j, ont été ajustées à celles des modes gravito-inertiels calculés avec le code de pulsations GYRE couplé aux modèles MESA. Nous avons pu associer les fréquences des modes de pulsations à des séries de modes (l,m) = (1,−1) et (2,−1) se chevauchant. La petite zone de pénétration convective dans la zone radiative telle que déduite du modèle MESA optimal s’avère cohérente avec les prédictions théoriques. Néanmoins, les intervalles de confiance sur certains paramètres physiques issus des modèles sont très larges et compatibles avec les valeurs de la littérature pour des étoiles chaudes et pulsantes mais non-magnétiques. Nous en concluons que la série temporelle de 150j de données CoRoT est trop courte pour déterminer d’une manière non-équivoque la structure interne des étoiles magnétiques… Advisors/Committee Members: Neiner, Coralie Laurence (thesis director), Aerts, Conny (thesis director).

Subjects/Keywords: Étoiles chaudes; Étoiles pulsantes; Étoiles magnetiques; Astérosismologie; Magnétisme stellaire; Hot stars; Pulsating stars; Magnetic stars; Asteroseismology; Stellar magnetism; 520

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Buysschaert, B. (2018). Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars. (Doctoral Dissertation). Paris Sciences et Lettres (ComUE); Katholieke universiteit te Leuven (1970-....). Retrieved from http://www.theses.fr/2018PSLEO004

Chicago Manual of Style (16^th Edition):

Buysschaert, Bram. “Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars.” 2018. Doctoral Dissertation, Paris Sciences et Lettres (ComUE); Katholieke universiteit te Leuven (1970-....). Accessed March 07, 2021. http://www.theses.fr/2018PSLEO004.

MLA Handbook (7^th Edition):

Buysschaert, Bram. “Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars.” 2018. Web. 07 Mar 2021.

Vancouver:

Buysschaert B. Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris Sciences et Lettres (ComUE); Katholieke universiteit te Leuven (1970-....); 2018. [cited 2021 Mar 07]. Available from: http://www.theses.fr/2018PSLEO004.

Council of Science Editors:

Buysschaert B. Sismologie des étoiles chaudes magnétiques : Seismology of magnetic massive stars. [Doctoral Dissertation]. Paris Sciences et Lettres (ComUE); Katholieke universiteit te Leuven (1970-....); 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018PSLEO004

University of Florida

3. Fleck, Robert Charles, 1949-. Magnetic braking during star formation.

Degree: 1977, University of Florida

URL: https://ufdc.ufl.edu/UF00097484

Subjects/Keywords: Angular momentum; Braking; Cooling; Cosmic rays; Ionization; Magnetic fields; Magnetism; Magnets; Main sequence stars; Stellar rotation; Astronomy thesis Ph. D; Stars – Evolution; Stars – Rotation; Stars, New

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Fleck, Robert Charles, 1. (1977). Magnetic braking during star formation. (Thesis). University of Florida. Retrieved from https://ufdc.ufl.edu/UF00097484

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Fleck, Robert Charles, 1949-. “Magnetic braking during star formation.” 1977. Thesis, University of Florida. Accessed March 07, 2021. https://ufdc.ufl.edu/UF00097484.

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Fleck, Robert Charles, 1949-. “Magnetic braking during star formation.” 1977. Web. 07 Mar 2021.

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Fleck, Robert Charles 1. Magnetic braking during star formation. [Internet] [Thesis]. University of Florida; 1977. [cited 2021 Mar 07]. Available from: https://ufdc.ufl.edu/UF00097484.

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Fleck, Robert Charles 1. Magnetic braking during star formation. [Thesis]. University of Florida; 1977. Available from: https://ufdc.ufl.edu/UF00097484

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