掩食黑洞X射线双星M33 X-7的相位分辨光谱分析：系统性质、吸积与演化

M33 X-7是迄今唯一已知的掩食黑洞大质量X射线双星。据报导该系统含一颗极高质量O型超巨星供体星与一颗位于短轨道上的大质量黑洞。其高X射线光度及在贫金属星系M33中的位置，使其成为研究贫金属供体星与黑洞伴星之星的星风以及理解黑洞并合潜在前身体的独特实验室。利用相位分辨的HST与XMM-Newton同步观测，我们追踪了星风与黑洞的相互作用。对供体星（X射线+UV+光学）的全面光谱研究给出了系统新的恒星与星风参数，与先前估计显著不同。特别地，成员质量大幅降低：O型供体星为38，黑洞为11.4。该O型巨星充满其洛希瓣并呈现表面He增丰。供体星显示致密团块星风，其质量损失率与理论预言相符。我们研究了不同离子的星风驱动贡献以及X射线照射引起的电离结构变化。朝向黑洞方向，星风因强X射线照射而被强烈抑制。对该系统，仅标准风喂吸积图景无法解释观测到的X射线光度，指向额外的质量溢出，这与我们的加速计算一致。X射线光致电离产生一个发射 $10^{47}$ ph/s 的He II发射区。我们利用MESA计算了系统的双星演化轨迹。当前系统正过渡至不稳定质量转移阶段，导致黑洞与供体星形成公共包层。由于质量比 q~3.3 且周期短，系统不太可能存活过公共包层阶段，而将并合。