大质量恒星包层膨胀的金属丰度依赖性
太阳与恒星天体物理
2017-01-04 v1
摘要
最近发现，大质量恒星模型在其内部达到爱丁顿极限，从而导致稀薄的延展包层。我们对不同金属丰度下大质量恒星的包层性质进行了比较研究，旨在确定恒星金属丰度对包层膨胀效应的影响。我们分析了已发表的、针对银河系、大麦哲伦云（LMC）和小麦哲伦云（SMC）、极贫金属矮星系I Zwicky 18以及无金属化学成分的大质量恒星计算的核氢燃烧阶段模型网格。所有被研究金属丰度的恒星模型，在铁、氦和氢的不透明度峰值的辅助下，都在其内部达到并超过了爱丁顿极限，从而形成了膨胀的包层。包层膨胀导致零龄主序向红端弯曲，并使赫罗图上部的序列带变宽。我们推导了作为恒星表面温度函数的、发生膨胀的极限L/M值，并发现金属丰度越低，该值越大。银河系模型在约29倍太阳质量以上显示出膨胀，而星族III恒星的相应质量极限约为150倍太阳质量。虽然膨胀包层的质量通常很小，但我们发现，在有效温度低于约8000 K的模型中，它们可以达到1至100倍太阳质量，且金属丰度较低的模型达到的质量更高。预计在所有金属丰度下，质量足够大的恒星都会发生包层膨胀，并预计会导致快速增长的脉动、高宏观湍流速度，并且很可能与在S Doradus和Eta Carina这类高光度蓝变星中观测到的未解变异性有关。
引用
@article{arxiv.1611.07280,
title = {The metallicity dependence of envelope inflation in massive stars},
author = {D. Sanyal and N. Langer and D. Szécsi and S. -C Yoon and L. Grassitelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.07280},
year = {2017}
}
备注
16 pages (with Appendix), accepted in A&A