基于细致单星与双星演化模型的 LMC 沃尔夫-拉叶星合成星族

毫无疑问，密近双星系统中的质量转移对银河系与麦哲伦云中沃尔夫-拉叶（WR）星的星族有贡献。然而，双星形成通道迄今未被充分探索。我们希望通过利用公开可用的 MESA 代码计算适用于大麦哲伦云（LMC）金属丰度的大范围细致双星与单星演化模型网格来弥补这一点。双星模型经洛希瓣溢出与质量转移计算，直至初始质量较大恒星核心氦耗尽。我们依据估计的恒星风光学深度区分 WR 星与氦星模型。我们假设恒定恒星形成，利用这些模型构建合成 WR 星族。我们的模型能在显著细节上重现 LMC 的 WR 星族，包括主要 WR 子类型的数目与光度函数。我们发现，对于 100%（50%）的双星比例，LMC 中低于 $10^6\,L_{\odot}$（$10^{5.7}\,L_{\odot}$）的所有 WR 星均为被剥离的双星质量施主。我们还识别出若干富有启发性的不匹配。在单星比例为 50% 时，我们的模型产生过多黄特超巨星，这要求更大的初始双星比例或 Humphreys-Davidson 极限附近增强的质量损失。我们的模型预言的比观测到的长周期 WR 双星更多，这或许源于朝向短周期观测偏差。我们的模型还低估了最短周期 WR 双星，这可能对理解双黑洞并合前身星有影响。双星产生的 WR 星比例可能大于通常假设，并指出了仅用单星模型重现观测 WR 星时恒星物理误校准的风险。