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年轻速逃红超巨星周围的双弓形激波:应用于参宿四

太阳与恒星天体物理 2012-05-10 v1 星系天体物理

摘要

很大一部分大质量恒星正在以超音速穿过星际介质,这是由于双星系统瓦解或从其母星团中抛射所致。它们与星际介质的相互作用产生弓形激波。在晚期演化阶段,这些恒星可能在赫罗图上经历从红到蓝及反之的快速转变,伴随其恒星风和弓形激波的快速变化。最近对邻近的速逃红超巨星参宿四产生的弓形激波进行的3D模拟(假设风恒定)表明,该弓形激波非常年轻(<30000年),因此参宿四可能只是最近才成为红超巨星。为了验证这种可能性,我们计算了与参宿四在红超巨星阶段观测性质相匹配的单星恒星演化模型。将由此产生的演化恒星风纳入2D流体动力学模拟中,模拟一颗速逃蓝超巨星在其生命末期向红超巨星转变的过程。我们发现,坍缩的蓝超巨星风泡在红超巨星风周围诱导出一个弓形激波状的内壳,类似于参宿四的弓形激波,并且质量相似。在这个内壳周围,是由现已消失的蓝超巨星风与星际介质相互作用产生的更大尺度的后退弓形激波。我们建议,这个外壳可以解释位于(至少在投影上)参宿四弓形激波正前方的棒状特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1204.3925,
  title  = {Double bow shocks around young, runaway red supergiants: application to Betelgeuse},
  author = {Jonathan Mackey and Shazrene Mohamed and Hilding R. Neilson and Norbert Langer and Dominique M. -A. Meyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1204.3925},
  year   = {2012}
}

备注

6 pages, 5 figures, emulateapj format, accepted to ApJ letters, simulation animations at http://www.astro.uni-bonn.de/~jmackey/research.html#Betelgeuse