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银河系云状星际巨星的二元星系比例

太阳与恒星天体物理 2025-04-07 v1 星系天体物理

摘要

红色巨星(RSGs)作为恒星系中OD型星星的后代和超新星的前体,提供了对巨型恒星演化,特别是二元星系中巨型恒星演化的关键见解。以往的研究表明,RSGs的二元星系比例(约15% - 40%)显著低于其前任星体的比例(约50% - 70%)。本文我们利用在大银河系云(LMC)和小银河系云(SMC)中分别筛选出4695个和2097个RSGs的最新样本,研究了RSGs的二元星系比例。通过检测在紫外线(UV)到中红外波段的光谱能分布(SED)中观测到的紫外光过量来识别伴星为热型(O、B或A型)星的二元星系。由于RSGs在紫外波段极其微弱,因此通过减去RSGs的模型SED后检测紫外光过量。结果发现,LMC和SMC中二元星系的下限分别为30.2% ±\pm 0.7%和32.2% ±\pm 1%。如果将样本限制在光度为logL/L>4.0\log L/L_{\odot} > 4.0的亮性RSGs,则LMC和SMC中二元星系比例分别为26.6% ±\pm 1.1%和26.4% ±\pm 1.7%。我们推导出的二元星系比例有效范围为\sim 2.3 < logP/[d]\log P / [\text{d}] < \sim 8。我们研究表明,约三分之一的巨型恒星在约30,000 AU内拥有第三颗伴星。此外,15个RSGs通过HST/STIS光谱也被识别为二元星系,以及通过SED拟合识别的若干二元星系经其光度曲线和径向速度分散得到确认。伴星的星体参数,即TeffT_{\mathrm{eff}}RRLL和log gg,通过模型拟合计算得出。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.03357,
  title  = {The Binary Fraction of Red Supergiants in the Magellanic Clouds},
  author = {Min Dai and Shu Wang and Biwei Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03357},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 13 figures, accepted for publication in MNRAS