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NGC 6819 中异常低质量的核心氦燃烧星作为常见包绕相位产物

太阳与恒星天体物理 2024-10-30 v1 星系天体物理

摘要

精确测定红巨星的质量后,才能对其年龄进行稳健的推断,但在某些情况下,这些年龄估计虽然精确,却极不准确。典型例子是核心氦燃烧(CHeB)星,它们的质量损失超过标准单星演化模型所预测。星系中的成员星(尤其是来自 Kepler{\it Kepler} 数据库)为识别此类星提供了独一无二的机会,因为它们将卓越的星振动约束与独立的年龄信息相结合。本文聚焦于单颗金属丰富、富锂、低质量、CHeB 星 KIC4937011,它是银河系开放星系 NGC 6819 的成员星(主序星质量约为 1.6M\approx 1.6 \, M_\odot,即年龄约为 2.4\approx 2.4 亿年)。该星的质量比其年龄和金属丰度所需低约 1M1 \, M_\odot,这可能是由双星相互作用或在红巨星分支(RGB)上的质量损失所致。为推断该对象的形成场景,我们进行贝叶斯分析,将双星演化框架 \texttt{binary_c v2.2.3}dynesty v2.1.1\texttt{dynesty v2.1.1} 软件包中包含的动态嵌套抽样方法相结合。我们发现,该星很可能是由常见包绕演化(CEE)相位产生的,该相位发生在 NGC 6819 中主星的 RGB 阶段,而其中低质量(<0.71M<0.71 \, M_\odot)的主序星伴侣未能存活。在 CEE 相位中,约有 1M1 \, M_\odot 的物质从系统中被抛射出,最终的星体在氦闪后进入 CHeB 阶段,仿佛是一颗质量约为 0.7M0.7 \, M_\odot 的单星,而这正是我们今天观察到的情形。虽然该方案与光度和光谱观测一致,但仍需与详细的星演化计算进行定量比较,以量化其半径、亮度和有效温度分布相对于观测值而言的系统性偏斜。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.11095,
  title  = {Anomalously low-mass core-He-burning star in NGC 6819 as a post-common-envelope phase product},
  author = {Massimiliano Matteuzzi and David Hendriks and Robert G. Izzard and Andrea Miglio and Karsten Brogaard and Josefina Montalbán and Marco Tailo and Alessandro Mazzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11095},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication by A&A