相互作用双星中的大质量供体:金属丰度效应
太阳与恒星天体物理
2020-07-01 v2
摘要
已知金属丰度显著影响大质量恒星的径向膨胀:金属丰度越低,恒星越致密,尤其在其主序后演化期间。我们在双星演化背景下研究此效应。使用恒星演化代码 MESA,我们计算了不同金属丰度下恒星的演化轨迹,探索了已知影响径向膨胀的因素变化(例如半对流、 overshooting、自转)。我们发现观测支持这样一种演化:在金属丰度 时,大质量恒星在赫茨普龙空隙(HG)阶段保持相对致密,其大部分膨胀发生在核心氦燃烧(CHeB)期间。因此,我们表明金属丰度对双星系统中质量转移演化的类型有强烈影响。在太阳金属丰度下,case-B 质量转移在 MS 结束后不久启动,巨星供体几乎总是一个快速膨胀的 HG 星。在较低金属丰度下,来自更演化 CHeB 星的质量转移的参数空间急剧增加。这意味着在低金属丰度环境中包层剥离与氦星形成发生在供体演化后期,意味着 Wolf-Rayet 阶段持续时间短得多(甚至一个数量级)且最终核心质量更高。此金属丰度效应独立于金属丰度依赖恒星风的影响。在极低金属丰度下,双星中相当比例的大质量星在其演化非常晚期才参与第一次质量转移,此时它们已具有发育良好的 CO 核心。剩余寿命( yr)不太可能足以剥离整个富 H 包层。我们还简要讨论了在双星黑洞并合形成背景下来自大质量对流包层供体的质量转移的极小参数空间。
引用
@article{arxiv.2004.00628,
title = {Massive donors in interacting binaries: effect of metallicity},
author = {Jakub Klencki and Gijs Nelemans and Alina G. Istrate and Onno Pols},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00628},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 8 figures (+ 4 pages, 4 fig. appendix), to appear in A&A