揭示河外碳丰富 Wolf-Rayet 双星在低金属丰度下的高效尘埃形成

我们利用来自 SPitzer InfraRed Intensive Transients Survey (SPIRITS) 的多历元中红外 (IR) 成像数据，呈现了低金属丰度 (Z $\lesssim0.65$ Z$_\odot$) 环境中六个河外碳丰富 Wolf-Rayet (WC) 双星候选体的 Spitzer/IRAC 尘埃形成观测。对 SPIRITS~16ln、19q、16df、18hb 和 14apu 的光学后续光谱揭示了来自 C IV $\lambda5801\text{-}12$ 和/或 C III-IV $\lambda4650$ He II $\lambda4686$ 混合体的发射特征，与早型 WC 星一致。我们将 SPIRITS~16ln 识别为最近发现的碰撞风 WC4+O 双星候选体 N604-WRXc 的变中红外对应体，该候选体位于 M33 中次太阳金属丰度的 NGC 604 H II 区。我们将 SPIRITS~16ln 的中红外变化解释为偏心碰撞风 WC 双星中的一次尘埃形成事件。SPIRITS~19q、16df、14apu 和 18hb 展现的绝对 [3.6] 星等超过已知最红外明亮的尘埃形成 WC 系统之一 WR~104 (M$_{\mathrm{[3.6]}}\lesssim-12.3$)。对 SPIRITS~19q 中红外爆发中尘埃形成的分析揭示了高达 $\dot{M}_d\gtrsim2\times10^{-6}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$ 的高尘埃产生率，因此可能超过已知最高效的尘埃形成 WC 系统。我们证明，在碰撞风双星尘埃形成的理论框架下，若系统拥有具有高质量损失率 ($\dot{M}\gtrsim1.6\times10^{-6}$ M$_\odot$ yr$^{-1}$) 的 O 型伴星，早型 WC 双星的高效尘埃形成是可行的。这种来自早型 WC 双星的高效尘埃形成凸显了它们作为低金属丰度环境中重要尘埃源的潜在作用。