探究极高质量恒星大气模型与演化模型之间的联系

极高质量恒星（VMS）主导着年轻恒星族群的光度，并是强烈恒星反馈的来源。其演化主要由强风物质损失驱动，然而当前的演化模型对其大气物理采用了过于简化的假设，这些假设与 VMS 的本质并不相容。在本工作中，我们旨在通过将（由 GENEC 计算的）结构模型与（由 PoWR 计算的）能够刻画径向膨胀介质非局域热动平衡（non-LTE）物理的细致大气模型相结合，从而理解 VMS 在其整个演化过程中的大气。一个重要方面是计算能够延伸到恒星更深层的大气模型，特别是包含作为重要辐射驱动源的铁不透明度峰。在本研究中，我们沿着一颗 $150\,M_\odot$ 恒星的主序演化计算了 16 个快照处的大气模型。对每个快照，我们计算了两个在不同深度（位于热铁凸起之下与之上）与底层结构模型相连接的大气模型。我们对这两组大气模型序列进行了详细的光谱与结构比较，并提出了一种用于在具有强风的演化模型中修正有效温度的通用方法。结构模型与大气模型之间连接点的选择对预测的光谱表现有严重影响，这构成了定量光谱学中一个此前未被探索的误差来源。当前恒星结构代码所采用的简化大气处理很可能导致对极高质量恒星空间延展范围的高估，其原因在于不透明度引起的次表面膨胀（sub-surface inflation）。这种膨胀在我们所计算的深大气模型中并未出现，从而导致预测的有效温度差异高达 20 kK。未来引入湍流以及动力学自洽模型有望解决这些差异。