低金属丰度下演化超巨星的局部包层剥离与核时标质量转移
太阳与恒星天体物理
2022-06-15 v2 高能天体物理现象
摘要
来自大质量主序后(post-MS)供体的稳定质量转移被认为是一种短寿命的热时标质量转移事件,其将供体星几乎整个富氢包层剥离,产生一颗热氦星。这一长期存在的图景基于具有赫茨普龙间隙(HG)供体的恒星模型。受低金属丰度双星中主序后质量转移可能由核氦燃烧(CHeB)供体引发这一发现的启发,我们使用 MESA 代码在三种金属丰度——太阳金属丰度以及大、小麦哲伦云(LMC、SMC)金属丰度——下计算了详尽的大质量双星模型网格。我们发现金属丰度强烈影响质量转移的进程与结果。我们识别出两类新颖的主序后质量转移:(a)在漫长核时标上的物质交换,持续至 CHeB 阶段结束;(b)快速质量转移导致形成分离双星,其质量损失者仅被部分剥离包层。在(a)与(b)中,供体在 CHeB 结束时均未成为完全剥离的氦星。不同主序后质量转移类型的边界与主序后快速膨胀程度相关,且在给定金属丰度下对内部混合的假设敏感。在低金属丰度下,我们预言通过双星相互作用形成的热完全剥离星更少,且前超新星核的紧致度更高。核时标主序后质量转移表明,具有黑洞(BH)吸积体与大质量供体的超亮 X 射线源及其某些可能作为双星 BH 并合直接前身星的系统,强烈偏好金属贫乏的宿主星系。它还意味着存在一类具有蓝与黄超巨星供体的相互作用双星。部分剥离星或能解释 LMC 中令人困惑的富氮慢自转(超)巨星。
引用
@article{arxiv.2111.10271,
title = {Partial-envelope stripping and nuclear-timescale mass transfer from evolved supergiants at low metallicity},
author = {Jakub Klencki and Alina G. Istrate and Gijs Nelemans and Onno Pols},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.10271},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in A&A. Stellar tracks and MESA inlists available at zenodo.org/record/6412508