银河早期 B 型恒星的硼元素耗竭揭示两种不同的主序星亚群

旋转诱导的内部混合被认为影响恒星的演化与命运。表面硼元素浓度是早期 B 型主序星中这一过程的敏感指示器。我们通过系统性研究其预测的表面硼元素耗竭，对当前包括旋转混合的大质量主序星演化模型进行了测试。我们使用 MESA 构建了一个稠密的旋转单星模型网格，并采用一种新的核网络，跟踪至硅为止的所有稳定同位素，包括锂、硼以及放射性同位素铝-26。我们还整理了 90 颗银河早期 B 型星的测量物理参数，这些星体都有硼元素浓度信息。随后，我们通过贝叶斯分析将每个观测到的星体与我们的模型进行比较，这种分析会给出能够最好地再现该星体的混合效率参数，以及该星体是否由恒星模型所能表征的概率。我们发现，约有三分之二的样本星体被模型所能很好地解释，其中最佳吻合度 achieved 对于旋转混合效率约为 50%，而这个值显著低于广泛采用的该值。另一半的星体，其中许多是高度硼耗竭的慢旋转星体，对于任何旋转混合效率都与我们的模型不兼容。我们研究了双星伴侣的观察发生率和表面磁场的存在情况，并讨论了它们的演化意义。我们的结果确认了辐射恒星包层中旋转混合的概念。另一方面，我们发现，需要一种不同的硼元素耗竭机制，以及可能的不同的形成路径，才能解释这三分之一的星体。这些星体表面硼元素浓度的较大离散度或许能为理解它们的起源提供线索。