基于二维模型的主序阶段快速自转早型星自转演化

早型星自转演化的理解与其各向异性质量和角动量损失密切相关。本文旨在阐明快速自转早型星沿主序(MS)的自转演化。我们使用 2D ESTER 代码计算并演化了沿主序的孤立快速自转早型星模型,包含与不包含各向异性质量损失两种情况。我们表明,初始角速度大于开普勒角速度 50% 的 $Z=0.02$、质量在 $5$ 至 $7~M_\odot$ 之间的恒星在主序期间会达到临界自转。质量更大的恒星受到辐射驱动星风以及相应的质量和角动量损失影响。我们发现,外层这种角动量抽取可阻止大质量恒星达到临界自转,并大幅降低主序末期的临界程度。我们的模型包含一维模型中 $\dot{M}-T_{\rm eff}$ 关系的所谓双稳定性跳跃。这一不连续性现在表现为质量流面密度的纬度变化,使自转大质量恒星具有单风区(无间断)或双风区(有间断)之一。在双风区中,低纬度的质量损失和角动量损失显著增强,导致自转更快减速。然而,预测大质量恒星的自转归宿是困难的,主要因为所涉及现象的非线性及其对不确定经验公式的强烈依赖。此外,质量损失率双稳定性跳跃的存在本身仍有待观测证实。