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应对损失:后主序供体星物质转移的稳定性和质量转移

太阳与恒星天体物理 2025-02-24 v3 高能天体物理现象

摘要

物质转移的稳定性和质量转移对于决定各类致密双星(如致密主序-白矮星双星)以及暂现源(如双白矮星并合与亮红新星)的形成路径至关重要。尽管其重要性,关于物质转移稳定性的系统性研究极少。利用一维恒星演化代码 MESA,我们研究了双星中质量在 1M1 M_{\odot}8M8 M_{\odot} 之间的失主后主序供体星的行为,且不假设供体星对质量损失作绝热响应。我们将吸积体视为不演化的点质量,并假设物质转移是保守的。我们发现,最能预测失控物质转移开始的判据基于供体星对质量损失的有效绝热响应转变。我们发现跨越 Hertzsprung 空隙的恒星的临界质量比 qqad0.25q_{\rm qad} \sim 0.25,而对对流巨星,qqadq_{\rm qad} 从 RGB 底部的 1\sim 1 下降到 AGB 上热脉冲开始时的 0.1\sim 0.1。由于红巨星最外层的局地热时标很短,供体星的有效绝热响应仅在极高的临界质量转移率下发生。对于 q>qqadq > q_{\rm qad},物质转移是自调节的,但对演化后的巨星,由此产生的质量转移率可能高到使演化变为动力学性质和/或供体星溢出其外瓣。我们的结果表明,物质转移在比快速双星族合成中通常假设以及近期类似研究中所发现的更宽的双星参数空间内是稳定的。此外,我们发现临界质量比对供体星质量和半径存在系统性依赖,这可能对后物质转移星族的预测产生显著影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12707,
  title  = {Coping with loss: Stability of mass transfer from post-main sequence donor stars},
  author = {K. D. Temmink and O. R. Pols and S. Justham and A. G. Istrate and S. Toonen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12707},
  year   = {2025}
}

备注

Published in A&A. 21 pages, 10 figures, 2 tables. A corrigendum to this article has been published. It can be found here (open access): https://doi.org/10.1051/0004-6361/202554037e