R136星团包含数颗单颗质量远超公认150太阳质量恒星质量上限的恒星
摘要
利用存档的HST和VLT光谱数据以及高空间分辨率近红外测光数据，对年轻星团NGC 3603和R136中的富氢WN5-6型恒星进行了光谱分析。我们推导出NGC 3603（T*~42±2 kK）和R136（T*~53±3 kK）中WN星的高有效温度，以及经团块修正后的质量损失率dM/dt ~ 2-5×10^-5 Msun/yr，这与理论预测高度吻合。这些恒星对其宿主星团的整体能量收支做出了不成比例的贡献。仅R136a1一颗恒星就提供了整个30 Dor区域约7%的莱曼连续谱光子。与为85-500 Msun主序演化计算的恒星模型比较表明，NGC 3603中的3个系统年龄约为1.5 Myr，初始质量在105-170 Msun范围内；R136中的4颗恒星初始质量在165-320 Msun范围内。我们得到的高恒星质量得到了NGC 3603 A1组分动力学质量测定的支持。我们考虑了如果R136恒星是近距离碰撞风双星，其预期的X射线光度。R136c与碰撞风双星系统一致。然而，如果质量比接近1，则R136a WN星的短周期碰撞风双星系统被排除。在如此致密的环境中，宽距系统预计会因与其他大质量恒星的早期动力学交会而硬化。通过模拟从Kroupa初始质量函数随机抽样成员恒星的星团，两个星团都与约300 Msun的暂定质量上限一致。Arches星团要么太老，要么表现出极大质量恒星的缺失，或者更可能的是恒星质量被低估——根据当代恒星和测光结果，Arches星团中最亮恒星的初始质量接近200 Msun。在贫金属星系中恒星质量远超150 Msun的可能性表明，此类对不稳定超新星可能发生在本地宇宙中，正如SN 2007bi所声称的那样（摘要已删减）。
引用
@article{arxiv.1007.3284,
title = {The R136 star cluster hosts several stars whose individual masses greatly exceed the accepted 150 Msun stellar mass limit},
author = {Paul A Crowther and Olivier Schnurr and Raphael Hirschi and Norhasliza Yusof and Richard J Parker and Simon P Goodwin and Hasan Abu Kassim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.3284},
year = {2011}
}
备注
20 pages, 14 figures, accepted for MNRAS. Version with higher resolution figures is available from http://pacrowther.staff.shef.ac.uk/R136.pdf See also http://www.eso.org/public/news/eso1030/ from Wed 21 from noon (CEST)