现代质量损失率对巨型恒星的影响
太阳与恒星天体物理
2025-07-24 v1 高能天体物理现象
天体物理仪器与方法
摘要
巨型恒星在其生命周期的 various 阶段（包括主序阶段、红超巨星阶段以及作为演化后的富氦 Wolf--Rayet 恒星）通过恒星风失去相当比例的质量。在星体人口合成中，对这些演化阶段质量损失率的不确定性限制了我们对黑洞形成以及合并紧致双星的理解。过去十年间，关于巨型恒星风质量损失率的理论预测、模拟与直接观测有显著改进，通常导致巨型恒星质量损失率的预测值降低。本文我们探讨了在 COMPAS 人口合成代码中对风的更新处理的天体物理学意义。对于巨型红超巨星的预测质量损失率存在很大变异；我们所采用的某些模型预言，巨型红超巨星能够通过风 alone 失去其氢包裹层（提供了解决所谓缺失红超巨星问题的可能方案），而其他模型则预言质量损失率远较低，无法剥离氢包裹层。我们讨论了银河系中最质量的星体质量黑洞的形成，包括高质量 X 射线二元 Cygnus X-1 和新近发现的 Gaia BH3。我们发现，合并双黑洞的形成率对质量损失率模型预报具有敏感性，而合并双中子星和中子星-黑洞双星的形成率则对此不确定性更为稳健。
引用
@article{arxiv.2507.17052,
title = {Implications of modern mass-loss rates for massive stars},
author = {JD Merritt and Simon Stevenson and Andreas Sander and Ilya Mandel and Jeff Riley and Ben Farr and L. A. C. van Son and Tom Wagg and Serena Vinciguerra and Holden Jose},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17052},
year = {2025}
}