对流在决定共有包层相互作用抛射效率中的作用

一种广泛使用的共有包层（CE）结果参数化方法涉及定义一个抛射效率 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$，表示在轨道衰减时用于解束缚包层的轨道能量比例。给定 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$，若已知将主星包层从其核心解束缚所需能量，即可预测 CE 后的轨道间距。遗憾的是，对 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$ 施加观测约束颇具挑战，因为这需要了解共有包层阶段开始时主星的结构。数值模拟也难以重现 CE 后轨道构型，因为它们留下延展但仍束缚的包层。利用细致的恒星内部剖面，我们计算了当主星处于演化最大尺度时，一组主星-伴星质量对的 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$ 值。我们发现抛射效率对表面接触对流区（SCCR）的性质最为敏感。在该区域，对流输运时标常短于轨道衰减时标，从而使恒星能有效辐射轨道能量，进而降低 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$。在 CE 数值模拟中纳入对流可助抛射，无需额外能量源，因为轨道必须进一步大幅收缩才能获取驱动抛射所需的能量。此外，对流导致许多情况下预测的 CE 后轨道周期小于一天，这一观测结果在将 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$ 取为常数的族群研究中难以重现。最后，我们给出了若已知 SCCR 性质则可计算 $\bar{\alpha}_{\mathrm{eff}}$ 的简便方法。