Journals / Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics / 2026 / Cilt: 6 Sayı: Special Issue: UAK2024 Proc. Özel Sayı

The Relationship Between Spectral Type and Stellar Rotation

Yıldızlarda Dönme ve Tayf Türü Arasındaki İlişki

Ahmet Usta(ERCİYES ÜNİVERSİTESİ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ)0009-0003-2110-2049
Mert Boran(ERCİYES ÜNİVERSİTESİ, FEN FAKÜLTESİ)0009-0003-4770-5630
Cenk Kayhan(KAYSERİ ÜNİVERSİTESİ, REKTÖRLÜK)0000-0001-9198-2289
Pages
271–277
Publication Date
2025-07-01
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The results indicate a noticeable decrease in the mean projected rotational velocity ($\langle v\sin i\rangle$) as spectral type progresses from early to late types.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, we investigate the relationship between spectral type and projected stellar rotational velocity ($v\sin i$) using a sample of approximately 50 000 single stars at different evolutionary stages.
📊
Key Findings & Data:The stars in the sample span a broad range of spectral types, from O0 to M9.
💡
Conclusion & Impact:The results indicate a noticeable decrease in the mean projected rotational velocity ($\langle v\sin i\rangle$) as spectral type progresses from early to late types.
🔬Design:Konferans Bildirisi
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:stars: general · stars: rotation · stars: evolution

Abstract

In this study, we investigate the relationship between spectral type and projected stellar rotational velocity ($v\sin i$) using a sample of approximately 50 000 single stars at different evolutionary stages. The stars in the sample span a broad range of spectral types, from O0 to M9. To conduct the analysis, the stars were divided into two subgroups based on their spectral type and luminosity class. These subgroups were examined separately to evaluate how the evolutionary status of stars affects their rotational velocities. The results indicate a noticeable decrease in the mean projected rotational velocity ($\langle v\sin i\rangle$) as spectral type progresses from early to late types. In particular, a significant drop of approximately 100 km/s in $\langle v\sin i\rangle$ is found when comparing hot stars (O0 to F2) with cooler stars (F2 to M9). Additionally, $\langle v\sin i\rangle$ tends to decrease as stars evolve, with the most prominent decline observed beyond the subgiant phase.

Özet

Bu çalışmada, tayf türü ile öngörülen yıldız dönme hızı ($v\sin i$) arasındaki ilişkiyi inceliyoruz; farklı evrimsel aşamalarda bulunan yaklaşık 50 000 tek yıldızdan oluşan bir örneklem kullanıyoruz. Çalışmaya dahil edilen yıldızlar, O0’dan M9'a kadar geniş bir tayf türü aralığını kapsamaktadır. Yıldızlar, tayf türleri ve ışıtma sınıflarına göre iki alt gruba ayrılarak incelenmiştir. Bu alt gruplar ayrı ayrı değerlendirilerek yıldızların evrimsel durumlarının dönme hızları üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, tayf türü erken türden geç türe doğru ilerledikçe ortalama dönme hızı ($\langle v\sin i\rangle$) değerinde belirgin bir azalma olduğunu göstermektedir. Özellikle sıcak yıldızlar (O0 ila F2) ile daha soğuk yıldızlar (F2 ila M9) karşılaştırıldığında, $\langle v\sin i\rangle$ değerinde yaklaşık 100 km/s'lik kayda değer bir düşüş görülmüştür. Ayrıca yıldızlar evrimleştikçe $\langle v\sin i\rangle$ değerlerinde bir azalma gözlemlenmiş ve bu eğilim özellikle altdev evresi sonrasındaki aşamalarda daha belirgin hale gelmiştir.

🔖

Cite This Article

Usta, A., Boran, M., Kayhan, C. (2025). The Relationship Between Spectral Type and Stellar Rotation. Turkish Journal of Astronomy and Astrophysics, Cilt: 6 Sayı: Special Issue: UAK2024 Proc. Özel Sayı, 271–277. https://doi.org/10.55064/tjaa.1592019

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (81)

  1. Abdul-Masih M., 2023, A&A, 669, L11
  2. Abt H. A., Morrell N. I., 1995, APJS, 99, 135
  3. Abt H. A., Tan H., Zhou H., 1997, ApJ, 487, 365
  4. Armitage P. J., Clarke C. J., 1996, MNRAS, 280, 458
  5. Barnes S., Sofia S., Pinsonneault M., 2001, ApJ, 548, 1071
  6. Barnes S. A., Weingrill J., Fritzewski D., Strassmeier K. G., Platais I., 2016, APJ, 823, 16
  7. Bodensteiner J., ve dig., 2023, A&A, 680, A32
  8. Bouvier J., Matt S. P., Mohanty S., Scholz A., Stassun K. G., Zanni C., 2014, in Beuther H., Klessen R. S., Dullemond C. P., Henning T., eds, Protostars and Planets VI. pp 433–450 (arXiv:1309.7851), doi:10.2458/azu_uapress_9780816531240-ch019
  9. Britavskiy N., ve dig., 2023, aa, 672, A22
  10. Chabrier G., Baraffe I., 1997, A&A, 327, 1039
  11. Chang S. W., Protopapas P., Kim D. W., Byun Y. I., 2013, AJ, 145, 132
  12. Che X., ve dig., 2011, ApJ, 732, 68
  13. Cieza L., Baliber N., 2007, ApJ, 671, 605
  14. Collier Cameron A., Campbell C. G., 1993, AaA, 274, 309
  15. Costa G., Girardi L., Bressan A., Marigo P., Rodrigues T. S., ChenY., Lanza A., Goudfrooij P., 2019, MNRAS, 485, 4641
  16. Crossfield I. J. M., 2014, A&A, 566, A130
  17. Cutispoto G., Pastori L., Pasquini L., de Medeiros J. R., Tagliaferri G., Andersen J., 2002, A&A, 384, 491
  18. D’Antona F., Milone A. P., Tailo M., Ventura P., Vesperini E., di Criscienzo M., 2017, Nature Astronomy, 1, 0186
  19. De Medeiros J. R., Mayor M., 1999, A&AS, 139, 433
  20. De Medeiros J. R., Udry S., Burki G., Mayor M., 2002a, A&A, 395, 97
  21. De Medeiros J. R., Da Silva J. R. P., Maia M. R. G., 2002b, ApJ, 578, 943
  22. De Medeiros J. R., Udry S., Mayor M., 2004, A&A, 427, 313
  23. De Medeiros J. R., Alves S., Udry S., Andersen J., Nordström B., Mayor M., 2014, A&A, 561, A126
  24. Delfosse X., Forveille T., Perrier C., Mayor M., 1998, AAA, 331, 581
  25. Deshpande R., ve dig., 2013, AJ, 146, 156
  26. Durney B., 1972, ApSS, 17, 489
  27. Fan Y., 2021, Living Reviews in Solar Physics, 18, 5
  28. Gallet F., Bouvier J., 2013, A&A, 556, A36
  29. Głe¸bocki R., Gnacinski P., 2005, in Favata F., Hussain G. A. J., Battrick B., eds, ESA Special Publication Vol. 560, 13th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems and the Sun. p. 571
  30. Gray D. F., 1981, APJ, 251, 155
  31. Gray D. F., 1982, JRASC, 76, 319, ADS
  32. Gray D. F., 1983, in Stenflo J. O., ed., IAU Symposium Vol. 102, Solar and Stellar Magnetic Fields: Origins and Coronal Effects. pp 461–465
  33. Gray D. F., Nagar P., 1985, APJ, 298, 756
  34. Gray D. F., Toner C. G., 1986, APJ, 310, 277
  35. Gray D. F., Toner C. G., 1987, ApJ, 322, 360
  36. Herbig G. H., Spalding J. F. J., 1953, PAPS, 65, 192
  37. Herbig G. H., Spalding John F. J., 1955, APJ, 121, 118
  38. Holgado G., Simón-Díaz S., Herrero A., Barbá R. H., 2022, A&A, 665, A150
  39. Howarth I. D., Siebert K. W., Hussain G. A. J., Prinja R. K., 1997, MNRAS, 284, 265
  40. Jeffers S. V., ve dig., 2018, A&A, 614, A76
  41. Jermyn A. S., Tout C. A., Chitre S. M., 2018, MNRAS, 480, 5427
  42. Koenigl A., 1991, ApJl, 370, L39
  43. Kraft R. P., 1967, ApJ, 150, 551
  44. Kraft R. P., Wilson O. C., 1965, APJ, 141, 828
  45. Krishnamurthi A., Pinsonneault M. H., Barnes S., Sofia S., 1997, APJ, 480, 303
  46. López-Valdivia R., ve dig., 2019, ApJ, 879, 105
  47. MacGregor K. B., Brenner M., 1991, ApJ, 376, 204
  48. Maeder A., 2009, Physics, Formation and Evolution of Rotating Stars. Springer Berlin Heidelberg, doi:10.1007/978-3-540-76949-1
  49. McAlister H. A., ve dig., 2005, ApJ, 628, 439
  50. Messina S., Desidera S., Turatto M., Lanzafame A. C., Guinan E. F., 2010, A&A, 520, A15
  51. Messina S., Desidera S., Lanzafame A. C., Turatto M., Guinan E. F., 2011, A&A, 532, A10
  52. Meynet G., Maeder A., 2000, A&A, 361, 101
  53. Mohanty S., Basri G., 2003, in Brown A., Harper G. M., Ayres T. R., eds, Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun Vol. 12, The Future of Cool-Star Astrophysics: 12th Cambridge Workshop on Cool Stars, Stellar Systems, and the Sun. pp 683–688
  54. Rebull L. M., Stauffer J. R., Megeath S. T., Hora J. L., Hartmann L., 2006, ApJ, 646, 297
  55. Royer F., Gerbaldi M., Faraggiana R., Gómez A. E., 2002a, A&A, 381, 105
  56. Royer F., Grenier S., Baylac M. O., Gómez A. E., Zorec J., 2002b, A&A, 393, 897
  57. Royer F., Zorec J., Gómez A. E., 2007, A&A, 463, 671
  58. Rozelot J.-P., Neiner C., 2009, The Rotation of Sun and
  59. Stars, 1 edn. Lecture Notes in Physics, Springer Berlin, Heidelberg, doi:10.1007/978-3-540-87831-5, https://doi.org/ 10.1007/978-3-540-87831-5
  60. Schatzman E., 1962, Annales d’Astrophysique, 25, 18, ADS
  61. See V., Lu Y. L., Amard L., Roquette J., 2024, MNRAS, 533, 1290
  62. Serebriakova N., ve dig., 2023, A&A, 676, A85
  63. Shepard K., Gies D. R., Lester K. V., Wang L., Guo Z., Kaper L., De Koter A., Sana H., 2020, ApJ, 888, 82
  64. Simón-Díaz S., Herrero A., 2014, A&A, 562, A135
  65. Skumanich A., 1972, ApJ, 171, 565
  66. Slettebak A., Kusma T. J., 1979, in IAU Colloq. 47: Spectral Classification of the Future. p. 87
  67. Smith C. L., 2015, PhD thesis, Georgia State University
  68. Sun W., Li C., Deng L., de Grijs R., 2020, in Bragaglia A., Davies
  69. M., Sills A., Vesperini E., eds, IAU Symposium Vol. 351, Star Clusters: From the Milky Way to the Early Universe. pp 228–232 (arXiv:1908.06531), doi:10.1017/S1743921319006628
  70. Ud-Doula A., Owocki S. P., Townsend R. H. D., 2009, MNRAS, 392, 1022
  71. Weber E. J., Davis Leverett J., 1967, APJ, 148, 217
  72. Wolff S. C., Strom S. E., Hillenbrand L. A., 2004, ApJ, 601, 979
  73. Wolff S. C., Strom S. E., Dror D., Venn K., 2007, AJ, 133, 1092
  74. Zamanov R. K., Bode M. F., Melo C. H. F., Porter J., Gomboc A.,
  75. Konstantinova-Antova R., 2006, MNRAS, 365, 1215
  76. Zorec J., Royer F., 2012, A&A, 537, A120
  77. de Freitas D. B., Cavalcante F. J., Santiago T. M., 2022, EPL (Europhysics Letters), 140, 29001
  78. de Medeiros J. R., Da Rocha C., Mayor M., 1996, AAP, 314, 499,
  79. ud-Doula A., Owocki S. P., 2002, ApJ, 576, 413
  80. van den Heuvel E. P. J., 1968, Bull. Astron. Inst., 19, 309, ADS
  81. von Zeipel H., 1924, MNRAS, 84, 665