逃逸恒星碰撞产物的演化

在年轻致密星团的核心中，同一天体可能发生多次恒星碰撞，这被认为可能导致中等质量黑洞的形成。为了验证这一情景，我们详细计算了三个序列的并合残余物的演化。我们跟踪演化直到碳燃烧开始，并估计最终残余物质量，以确定逃逸并合序列的最终命运。我们使用详细的恒星演化程序来跟踪碰撞产物的演化。在每次碰撞中，我们混合两颗碰撞恒星，并考虑碰撞过程中的质量损失。在恒星演化过程中，我们应用文献中的质量损失率，这些速率适用于并合残余物的演化阶段。我们计算了高金属丰度（Z=0.02）和低金属丰度（Z=0.001）的模型，以量化金属丰度效应。我们发现，并合残余物在核心氢燃烧结束前就变成了沃尔夫-拉叶星。对于我们考虑的所有三个并合序列，恒星风的质量损失主导了因重复并合导致的质量增加。在我们的高金属丰度模型中，没有一个形成中等质量黑洞；相反，我们的模型在碳燃烧开始时的质量为10-14太阳质量。对于低金属丰度，我们预计并合序列的最终残余物将作为对不稳定性超新星爆发。我们发现，我们的富金属模型由于形成了扩展的低密度包层而变得膨胀。这可能会增加进一步碰撞的概率，但需要自洽的N体计算以及逃逸并合的详细演化来验证这一点。