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参宿四计划:来自自转的约束

太阳与恒星天体物理 2017-01-25 v1

摘要

为约束红超巨星参宿四的演化状态,我们产生了一系列ZAMS质量从15到25 Msun以1 Msun间隔并包含自转效应的模型。这些模型用恒星演化代码MESA计算。对于非自转模型,我们发现与其他工作类似的结果。找到在R、Teff和L观测值1 sigma内一致的模型有些困难,但在3 sigma不确定性内则较为容易。纳入标称观测自转速度~15 km/s产生了显著不同且具挑战性的约束。该速度约束仅在模型首次接近红超巨星支(RSB)基部,已穿过赫茨普龙间隙但尚未上升RSB时匹配,且大多数甚至违反了R、Teff和L的宽松误差棒。处于RSB顶端的模型通常仅以~0.1 km/s自转,与任何合理的初始自转选择无关。我们讨论了建模和观测中的可能不确定性,包括到参宿四的距离、自转速度和模型参数。我们总结了解释该自转速度的各种选项,并建议一种可能性是参宿四在上升RSB时与一颗约1 Msun的伴星合并,在此过程中产生了在约7'外观测到的环结构。过去的合并将使理解参宿四的演化历史和未来复杂化。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.08031,
  title  = {The Betelgeuse Project: Constraints from Rotation},
  author = {J. Craig Wheeler and S. Nance and M. Diaz and S. G. Smith and J. Hickey and L. Zhou and M. Koutoulaki and J. M. Sullivan and J. M. Fowler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.08031},
  year   = {2017}
}

备注

7 pages, 7 figures