一种测量大质量恒星质量损失率的新方法演示

大质量恒星在星风中抛射物质的质量损失率显著影响其演化路径。核合成、爆发恒星现象和致密天体起源的宇宙学速率都依赖于这一知之甚少的恒星演化方面。我们采用一种尚未被利用的观测技术来测量O型和早B型恒星的质量损失率。我们的方法无可调参数，利用高速恒星产生红外弓形激波星云时星风与周围星际介质之间压力平衡的原理。对二十颗产生弓形激波的恒星的结果显示与两组O5–O9.5主序星的理论预测吻合良好，得出 $\dot M=$1.3$\times$10$^{-6}$ 至 2$\times$10$^{-9}$ 太阳质量每年。尽管该样本导出的 $\dot M$ 值比理论预期小约两倍，但与此前标准质量损失方法相比，这一差异已大幅减小。对于相似恒星类型，弓形激波导出的质量损失率比基于 H$\alpha$ 的测量（未对团块性修正）小一个数量级，且比基于 P$^{4+}$ 和其他一些紫外吸收线的诊断结果大约大一个数量级。形成显著红外弓形激波星云似乎至少需要几个 cm$^{-3}$ 的周围星际密度。由于样本中早B型星数量少且低恒星光度区间缺乏明确理论预测，其 $\dot M$ 测量尚不具说服力。这些结果可能部分解决了晚O型星现有的“弱风问题”。该技术有望用于确定弱风区间的质量损失率。