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大犬座β星:本地星际云的另一个主要电离源

星系天体物理 2025-08-07 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

两颗邻近的B型星,ϵ\epsilon CMa(124±2124\pm2 pc)和β\beta CMa(151±5151\pm5 pc),是本地星际云光电离的重要贡献者。在光谱型B1 II-III上,β\beta CMa比ϵ\epsilon CMa(B2 II-III)略热,但其在地球处的电离通量被大得多的H I柱密度所衰减。在云的外表面,两颗星在莱曼连续谱(LyC)中产生相似的通量。根据β\beta CMa的角直径、热通量和在赫罗图上的位置,我们获得了一致的恒星参数:Teff=25,180±1120T_{\rm eff} = 25,180\pm1120 K,logg=3.70±0.08\log g = 3.70\pm0.08,半径R=8.44±0.56RR = 8.44\pm0.56\,R_{\odot},质量M=13±1MM = 13\pm1\,M_{\odot},光度L=104.41±0.06LL = 10^{4.41\pm0.06}\, L_{\odot}。利用EUVE观测通量与非LTE大气模型,我们确定了电离光子产生率QH=1046.0Q_{\rm H} = 10^{46.0} photons s1^{-1}以及入射到本地云上的通量,H I和He I连续谱中的ΦHI3700\Phi_{\rm HI} \approx 3700 cm2^{-2} s1^{-1}ΦHeI110\Phi_{\rm HeI} \approx 110 cm2^{-2} s1^{-1}。相应的光电离率为ΓHI1.5×1014\Gamma_{\rm HI} \approx 1.5\times10^{-14} s1^{-1}ΓHeI7.3×1016\Gamma_{\rm HeI} \approx 7.3\times10^{-16} s1^{-1}。在本地云内部,LyC通量被H I柱密度NHI=(1.9±0.1)×1018N_{\rm HI} = (1.9\pm0.1)\times10^{18} cm2^{-2}衰减,莱曼极限处的光学深度为τLL=12.0±0.6\tau_{\rm LL} = 12.0\pm 0.6β\beta CMa和ϵ\epsilon CMa的视向速度和自行表明,两颗星在大约4.4 Myr前曾经过距太阳10±110\pm1 pc以内,入射电离通量大了180-200倍。它们的EUV辐射使本地星际气体中的通道光电离并加热,该通道在动力学上与Sco-Cen OB协会中过去的超新星爆发相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.03800,
  title  = {Beta Canis Majoris: The Other Major Ionization Source of the Local Interstellar Clouds},
  author = {J. Michael Shull and Rachel M. Curran and Michael W. Topping},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03800},
  year   = {2025}
}

备注

Nine pages, 2 figures, 1 table, Submitted to Astrophysical Journal. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2412.06919