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在爱丁顿极限下演化的大质量主序星

太阳与恒星天体物理 2015-07-22 v1

摘要

大质量恒星即使在主序阶段的演化也尚未被很好理解。由于陡峭的质量-光度关系,大质量主序星变得非常明亮。这使其包层非常接近爱丁顿极限。我们正在分析达到并超过爱丁顿极限的恒星演化模型,探索其包层中发生的丰富物理现象多样性,并研究其观测后果。我们利用Brott等人(2011)和Koehler等人(2015)的详细恒星模型网格,研究核心氢燃烧大质量恒星的包层性质。我们发现,即使在高达500 Msun的恒星中,恒星表面几乎从未达到爱丁顿极限。当在恒星包层中局部定义适当的爱丁顿极限时,大多数质量大于40 Msun的恒星实际上超过了该极限,特别是在铁、氦或氢的部分电离区。虽然大多数模型调整其结构使得局部爱丁顿极限超出最多百分之几,但我们最极端的模型超出因子大于七。我们发现局部违反爱丁顿极限对包层结构有严重后果,因为它导致包层膨胀、对流、密度反转并可能引起脉动。我们发现所有光度高于4*10^5 Lsun即质量大于40 Msun的模型都表现出膨胀,半径增大最多可达约40倍。我们发现S Dor变星区的热边缘与一条线重合,超过该线我们的模型膨胀因子大于二,表明S Dor变星性与膨胀之间可能存在联系。此外,我们最冷的模型显示出高度膨胀的包层,质量可达几个太阳质量,似乎是产生主要LBV爆发的候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.02997,
  title  = {Massive main sequence stars evolving at the Eddington limit},
  author = {Debashis Sanyal and Luca Grassitelli and Norbert Langer and Joachim M. Bestenlehner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.02997},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 24 figures, accepted in A&A (7 pages appendix, 12 figures)