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亚 SMC 金属度下 O 型星的风性质

太阳与恒星天体物理 2025-06-02 v1 星系天体物理

摘要

辐射驱动的风深刻影响恒星的演化与命运。这些风的反馈过程影响其宿主星系的星际介质属性。质量损失对恒星特性的依赖性尚未充分理解,尤其是在低金属度(ZZ)条件下。本文旨在表征 Local Group 矮星系中 Z<0.2ZZ < 0.2 Z_\odot 恒星的星际与风特性,并将结果与辐射驱动风理论进行对照。我们对该研究中 11 颗位于相邻矮星系的 O 型星进行定量的光学和紫外光光谱测量。采用 Fastwind 恒星大气代码和 Kiwi-GA 遗传算法确定星际与风参数。假设风中的不均匀性为准光谱。样本中恒星的风较弱,质量损失率为 109107Myr1\sim 10^{-9}-10^{-7}\,M_\odot\,{\rm yr}^{-1}。此类微弱风若无紫外光光谱则难以约束。该 ZZ 条件下恒星的修正风动量- luminosity (LL) 曲线与最近确立的经验关系(作为 LLZZ 的函数)向更低 ZZ 的外推结果一致。然而,理论公式在低亮度(L105.2LL \lesssim 10^{5.2}\,L_{\odot})和低金属度条件下未能吻合本文结果或其他近期研究结果;在此 regime 下,理论预测的风强度比实测高出一个数量级甚至更多。对于本样本中 Z0.14ZZ \sim 0.14 Z_\odot、质量为 3050M30-50 M_{\odot} 的恒星,主序星阶段的风对质量损失贡献较小。然而,若此处发现的质量损失对亮度的强烈依赖关系也适用于这些金属度下的更高质量恒星,这些恒星在主序星阶段可能遭受到与 Large Magellanic Cloud 和 Milky Way 中的极端质量恒星一样严重的质量剥离。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.23932,
  title  = {The wind properties of O-type stars at sub-SMC metallicity},
  author = {Ciarán Furey and O. Grace Telford and Alex de Koter and Frank Backs and Sarah A. Brands and Jorick S. Vink and Lex Kaper and Jesús Gomez-Mantecon and Frank Tramper and Miriam Garcia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23932},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in A&A, 26 pages, 16 figures, 16 tables, Appendices G and H online at Zenodo