双星中质量转移的理论

计算洛希瓣溢出恒星的质量转移（MT）率 $\dot{M}_\text{d}$ 是双星演化理论中的一项基本任务。大多数现有的 MT 公式基于一组共同的假设，将光学厚与光学薄区域同不同的流动几何结构相结合。在本工作中，我们基于以下假设发展了一个新的 MT 模型：洛希势在内拉格朗日点处形成一个会聚的喷管，且气体主要沿连接两颗恒星的轴线流动。我们导出了一组控制气体流动的一维流体动力学方程，其中 $\dot{M}_\text{d}$ 作为系统的本征值确定。内边界条件将我们的模型与由一维恒星演化代码得到的施主星结构直接联系起来。我们对多方状态方程（EOS）获得了代数解，其给出的 $\dot{M}_\text{d}$ 在现有光学厚公式的 0.9 至 1.0 倍范围内，并在等温气体情况下退化为现有的光学薄公式。对于真实 EOS，我们发现 $\dot{M}_\text{d}$ 与现有模型相差最多达 4 倍。我们阐明了新的 MT 模型对一颗经历剧烈热时标 MT 的 $30\,M_\odot$ 低金属丰度恒星的影响，并发现相比于现有 MT 公式，它更可能变得对 L2 溢出和公共包层演化不稳定。我们的模型为纳入辐射或磁场等附加物理提供了一个框架。