银河系单颗大质量恒星演化轨迹的比较

本文比较了目前可用的银河系大质量恒星演化轨迹。我们的主要目标是强调预测演化路径上的不确定性。我们使用 MESA 和 STAREVOL 代码计算了恒星演化模型，并将结果与已发表的四组大质量恒星演化模型网格（Geneva、STERN、Padova 和 FRANEC 代码）进行了比较。我们首先研究了超调、质量损失、金属丰度和化学组成的影响，随后重点关注自转。最后，我们将已发表演化模型的预测与大量银河系恒星的观测属性进行了比较。我们发现所有模型在主序演化阶段吻合良好；但在主序后演化阶段，尤其是在赫罗图 (HR diagram) 的低温部分，光度和温度出现了巨大差异。取决于物理成分，不同初始质量的轨迹可能会重叠，使得任何质量估计都变得可疑。对于 7 到 20 Msun 之间的质量，我们发现包含自转的 Geneva 模型的主序宽度略窄，而 (STERN) FRANEC 模型的主序宽度则（远）过宽。这一结论是通过对赫罗图以及表面速度随表面重力演化的调查得出的。在包含自转的模型中，首选 0.1 到 0.2 之间的超调参数 alpha 以重现主序宽度。碳和氮的表面丰度测定结果部分不一致，目前无法用于区分已发表轨迹的预测。对于初始质量大于约 60 Msun 的恒星，包含自转的 FRANEC 模型能够重现明亮 O 型超巨星和 WNh 星的观测结果，而 Geneva 模型则仍然过热。