追踪包含超同步快自转星的短周期双星的演化

目前对恒星自转速度的初始分布仍知之甚少，而恒星自转从诞生到恒星演化各个终点的演化过程是一个备受争议的话题。人们通常借助于双星相互作用来解释极快自转恒星（$v\sin\,i$ $\gtrsim$ 200 $km\,s^{-1}$）的存在。双星使恒星加速自转的主要机制包括潮汐相互作用、质量转移，以及可能的并合。为了评估这些情景，我们详细研究了三个已知位于短周期光谱双星和食双星中的快自转恒星的演化，即 HD 25631、HD 191495 和 HD 46485，它们的主星质量分别为 7、15 和 24 $M_{\odot}$，伴星质量约为 $1\,M_\odot$，轨道周期小于 7 天。这些系统属于近期发现的一类极端质量比双星，其演化起源尚不清楚。我们详细评估了三种可以解释这些双星中观测到的快自转的情景：可能是原初的、质量转移的产物，或者是原初三体系统内并合的结果。我们计算了变化潮汐力和初始双星架构的单星和双星 MESA 模型网格，以研究这些系统的演化并重现其观测性质。我们发现，由于双星组件之间的极端质量比，无论使用哪种模型参数化方案，潮汐的影响都很有限，而且观测到的短轨道周期与质量转移后的情景相矛盾。形成这类年轻、快自转且短周期双星的最可能情景是原初自转，这意味着观测到的双星是相互作用前的双星。这些双星表明，大质量恒星的自转初始分布可以具有很宽的自转速度范围。