吸积诱导的化学均匀演化对恒星与致密双星群体的影响

在双星系统中，质量转移可使吸积星自旋加快，可能导致高效的化学混合与化学准均匀演化（CHE）。在此，我们利用最先进的群体合成代码 SEVN 探讨了吸积诱导的 CHE 对恒星群体及其致密双星残骸的影响。我们发现，CHE 有效促进了由通过吸积自旋加快的次星形成 Wolf-Rayet 星（WRs），同时阻止其演化为红超巨星（RSGs）。在我们的模型中包含 CHE 后，在低金属丰度（$Z=0.001$）下，我们恒星样本中 WRs 的比例增加了近 $\approx3$ 倍。通过 CHE 形成的 WRs 平均比无 CHE 形成的 WRs 质量更大、光度更高。大多数通过 CHE 形成的 WRs 最终以黑洞结束生命。作为直接后果，CHE 机制促进了双黑洞（BBHs）和黑洞-中子星（BHNS）系统的形成，同时抑制了双中子星（BNSs）的产生。然而，CHE 显著抑制了低金属丰度（$Z\leq{}0.004$）下 BBHs、BHNSs 和 BNSs 的并合率，因为大多数通过 CHE 形成的双致密天体具有大轨道周期。例如，在 $Z=0.004$ 时，CHE 模型中 BBH 和 BHNS 并合数相比标准场景下降了一个数量级。最后，我们发现经历 CHE 的次星频繁产生双星系统中质量最大的致密天体。在 BHNSs 中，这意味着黑洞前身星是次星。相反，通过吸积诱导 CHE 形成的 BBHs 可能具有不对称的黑洞分量，但这些不对称系统中只有极小一部分最终在 Hubble 时间内并合。