星际合并的理论、模拟与观测
太阳与恒星天体物理
2025-09-24 v1 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
星际合并是众多天文现象的主要原因之一。它们形成蓝色短暂星，引发壮观的瞬时现象，并产生宇宙中最致密的星体。本文我们关注二体演化和星体碰撞引起的合并，不涉及包含致密天体的合并。我们审阅了合并的形成方式，解释了合并过程的物理与结果，讨论了合并后星体的演化及其最终命运，并与观测结果关联。我们的主要结论是：(i) 主序星合并通常完全复养，内部结构类似于真正的单星。(ii) 相反，涉及主序后星的合并可产生无法通过单星演化实现的内部结构。此类合并星可能成为持续较长时间的蓝超巨星，可发生类似 SN1987A 的超新星爆发，引发相互作用型和超亮型超新星， ultra-long 伽马射线暴，或坍缩为非常致密的黑洞。这些黑洞甚至可能填充配对-超新星黑洞质量间隙。(iii) 星际合并会产生强磁场。合并后的星体可能是某些磁性 OBA 星及其后代、高度磁性白矢星和中子星的起源。(iv) 初始时，星际合并产物旋转得很快，但有多种机制可迅速减慢其旋转。因此，合并后的星体在大部分演化过程中可能相当缓慢地旋转。
引用
@article{arxiv.2509.18421,
title = {Theory, Simulations and Observations of Stellar Mergers},
author = {Fabian R. N. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18421},
year = {2025}
}
备注
Manuscript submitted to Annual Review of Astronomy and Astrophysics for Volume 64. This is the authors' submitted version. Revisions and the final version will be available at https://www.annualreviews.org/journal/astro