小银河系中演化巨型双星星系群 I：基于详细演化模型的预测

背景。绝大多数巨型恒星都伴随近距离双星伴侣，其演化及其最终命运仍存较大不确定性，尤其在低金属丰度环境下。目标。我们构建小银河系（SMC）中巨型后相互作用双星产品的合成星系，並與觀測到的SMC星系進行對比。方法。我們使用MESA計算了53298個詳細的雙星演化模型。模型包含旋轉、質量與角動量轉移、磁性內部角動量傳輸以及潮汐自旋-軌道耦合等物理。模型覆蓋初始主星質量為5-100倍太陽質量、初始質量比為0.3-0.95，以及所有預期會發生相互作用的初始週期。模型演化至第一次質量轉移、供星死亡，以及可能隨之而來的Be/X射線雙星階段，直至質量攝取者離開主序階段。結果。在我們的標準合成星系中，SMC中8%的O型星與B型星為後質量轉移系統，7%為合併產物。在許多模型中，質量攝取者被旋轉拉升，形成Oe/Be星。儘管我們的模型在SMC中預測的Be/X射線雙星數量不足，但能再現其軌道週期分布及觀測到的SMC雙星Wolf-Rayet星的數量。我們預期有約50個O型星+BH雙星的軌道週期在20天以下，約170個在20天以上。後者可能產生合併雙黑洞。然而，他們的前驅星——預測的長週期WR+OB雙星卻未被觀測到。結論。與觀測到的SMC星系對比，支持了我們高質量雙星模型中許多物理假設，但要更好地匹配觀測到的大量OBe星與Be/X射線雙星，可能需要更低的合併率和/或更高的第一次質量轉移效率。最初的寬角O星雙星的命運仍不確定。