关于 W UMa 双星的最小质量比

使用 Eggleton 恒星演化代码，我们研究了具有不同主星质量的 W Ursae Majoris (W UMa) 双星的最小质量比（$q_{\rm min}$）。研究发现，若主星质量小于约 1.3$M_{\rm \odot}$，W UMa 双星的最小质量比随主星质量的增加而减小；当主星质量超过该值时，该比值大致保持恒定。通过将理论最小质量比与观测数据进行比较，发现低 $q$ 系统的存在可以由不同质量主星的不同结构来解释。这表明无量纲回转半径（$k_1^2$）及主星结构在决定最小质量比时非常重要。此外，我们研究了 W UMa 系统合并过程中的质量损失，并计算了由 W UMa 双星因潮汐不稳定性合并形成的单星的旋转速度。研究发现，在质量和角动量守恒的情况下，合并后的单星以约 $588\sim819$ km s$^{-1}$ 的赤道速度旋转，远大于其破裂速度（$v_{\rm b}$）。这表明合并后的恒星应膨胀至非常大的半径（为主星半径的 3.7$\sim$5.3 倍），否则 W UMa 系统在合并过程中将损失大量质量（占总质量的 21$\sim$33%）。若考虑磁制动效应，质量损失将减少至其总质量的 12$\sim$18%。这意味着在合并过程中，W UMa 系统可能会损失大量的角动量和质量，这种质量与角动量损失可能由次星轨道能量的释放所驱动，这与公共包层演化相似。