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宽太阳星二连星通过 LBV 阶段的演化:基于质量抛射驱动的轨道演化

太阳与恒星天体物理 2026-03-17 v1 高能天体物理现象

摘要

背景。由质量转移产生的长期 Wolf-Rayet(WR)星双星被预测在数量上丰富,但观察上却相对稀少。这对最初的宽太阳星二连星的演化——包括potentially 导致引力波源通过常见包裹通道(Common Envelope Channel)——施加了约束。目标。我们从新的一种由质量抛射驱动的最初宽太阳星二连星轨道演化角度出发,探讨此问题。方法。假设质量抛射在 Luminous Blue Variable(LBV)阶段的近点穿越时瞬时发生,这让我们能够对轨道演化进行解析描述。这种方法的动机来自对 Eddington 限制驱动的 LBV 阶段的理解。我们对小金星星系(SMC)中的 WR 星进行人口合成计算,并将其与观察到的 SMC WR 星 population 进行比较。结果。与质量转移不同,我们的质量抛射场景导致轨道周期和离心率增加。银河系系统 WR 140(轨道周期 2895 天,离心率 0.9)可能是此演化场景的典型结果。我们的模型预测可测量的二连星空间速度,并允许二连星被破裂。我们的 SMC 人口合成模型预测至少有 5.3 个近距离、3.7 个长周期以及 further 2 个流浪单星 WR 星。由于轨道周期和离心率大幅增加,这些 WR+O 星二连星可能不会被过去的径向速度搜索所排除。将我们的场景应用于 Gaia BH1 和 BH2 系统,我们发现它提供了可行的 progenitor 演化模型。结论。质量抛射驱动的轨道演化可能解释为何几乎没有观察到宽 WR 双星,以及一些看似单星 WR 星为何具有高空间速度。我们讨论了对引力波源的含义。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.14840,
  title  = {Evolution of wide O star binaries through their LBV stage. Population synthesis with mass-ejection-driven orbital evolution},
  author = {Xiao-Tian Xu and Philipp Podsiadlowski and Norbert Langer and Xue-Feng Wang and Xiang-Dong Li and Alexander Heger and Jonathan Mackey and Götz Gräfener and Harim Jin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14840},
  year   = {2026}
}

备注

Submitted to A&A, 17 pages + 6 pages in appendices