大质量恒星的归宿：用METISSE探索恒星演化中的不确定性

在先进电磁波与引力波探测器的时代，有效结合并研究恒星演化对双星及恒星动力学系统的影响已变得愈发重要。为解释近期恒星种群的观测结果，亟需开展专门探索恒星演化中不确定参数的系统研究。我们提出了一种对常用单星演化（SSE）拟合公式的更具适应性的新方法：单星演化插值法（METISSE）。该方法利用预计算恒星轨迹集之间的插值来近似恒星种群的演化参数。我们使用METISSE结合由恒星天体物理实验模块（MESA）、波恩演化代码（BEC）和剑桥STARS代码计算的详细恒星轨迹。与SSE相比，METISSE能更好地复现由STARS代码计算的恒星轨迹，且平均快三倍。利用MESA和BEC计算的恒星轨迹，我们应用METISSE探索大质量恒星的遗迹质量、最大径向膨胀和主序寿命的差异。我们发现恒星演化中使用的不同物理成分（如辐射主导包层的处理）会影响其演化结果。对于质量范围9至100 M$_\odot$的恒星，不同恒星模型对遗迹质量的预测可相差高达20 M$_\odot$，而恒星达到的最大径向膨胀在不同恒星模型间可相差一个数量级。