包含α增强成分的BPASS恒星演化模型——I. 质量为0.1至316 M⊙的单星模型
星系天体物理
2025-01-29 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星演化建模是天体物理学的许多领域的基础，包括近邻和遥远星系中的恒星族群。它深受化学组成的影响。对遥远星系的观测和核合成计算表明，α过程元素比铁族元素富集得更快。我们使用BPASS恒星演化代码计算了一组密集的单星模型，覆盖质量（0.1≤M/M⊙≤316）、金属丰量（10⁻⁵≤Z≤0.04）和α-to-铁丰度比（-0.2≤[α/Fe]≤+0.6）。通过比较太阳标度模型与α过程元素富集模型，我们发现恒星半径、表面温度、主序寿命、超新星前身性质和超新星率都对[α/Fe]的变化敏感。低质量恒星的寿命差异可达0.4 dex，而大质量恒星在主序末期的表面温度差异也约为0.4 dex。当[Fe/H]未知时推断的超新星率可能高度不确定。具有不同[α/Fe]但可比铁丰度的模型显示出较小的变化，表明虽然铁主要定义了演化进程，但α增强仍然对恒星性质产生高达0.1 dex的影响。这些变化对单颗恒星而言很小，但在考虑整个恒星族群时（如通过等时线拟合邻近星团所展示的）具有很大的累积效应。半径和寿命的变化对包含双星的恒星族群也有进一步影响，因为它们影响了物质转移事件的时间、性质和发生率。
引用
@article{arxiv.2410.23167,
title = {BPASS stellar evolution models incorporating $\alpha$-enhanced composition -- I. Single star models from 0.1 to 316 M$_\odot$},
author = {Conor M Byrne and Jan J Eldridge and Elizabeth R Stanway},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23167},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 20 pages, 16 figures. Supplementary material included in the form of an appendix (8 pages, 9 additional figures)