为何双星相互作用未必主导低金属丰度下沃尔夫-拉叶星的形成
摘要
经典沃尔夫-拉叶（WR）星是质量大、氢耗尽、主序后的恒星，表现出以发射线为主导的光谱。对于给定的金属丰度 Z，超过某一初始质量 M_single(Z) 的恒星可通过内禀质量损失（单星通道）进入 WR 阶段。质量较低的恒星可通过双星质量转移（双星通道）进入 WR 阶段。通常认为，在如 SMC 和 LMC 等低 Z 环境中，双星通道主导 WR 星的形成。然而，它们所报道的 WR 双星比例（30-40%）与银河系相当。在此，我们通过考虑被剥离产物显现为 WR 星所需的最小初始质量 M_spec(Z) 来解释这一表面矛盾。我们利用云星系与银河系中光度最低的 WR 星来标定 M_spec(Z)。使用多种演化代码探讨了 M_single(Z) 的一系列取值。我们通过考虑区间 [M_spec(Z), M_single(Z)] 来估计双星通道的额外贡献，该区间刻画了双星可形成额外 WR 星的初始质量范围。结果：在银河系、LMC 和 SMC 中，WR 现象在光度低于 logL = 4.9、5.25 和 5.6 [Lsun] 时终止，分别对应 He 星质量 7.5、11、17 Msun 以及初始质量 M_spec = 18、23、37 Msun。相应星系中初始质量更低的剥离星往往不会显现为 WR 星。M_single 在银河系、LMC 和 SMC 中分别位于 20-30、30-60 和 > 40 Msun 范围。我们发现双星通道的额外贡献是 Z 的非平凡函数，不能确证其随 Z 减小而单调增加。因此，不应先验地预期双星相互作用在低 Z 下对形成 WR 星愈发重要，或 WR 双星比例随 Z 减小而增长。
引用
@article{arxiv.2001.04476,
title = {Why binary interaction does not necessarily dominate the formation of Wolf-Rayet stars at low metallicity},
author = {T. Shenar and A. Gilkis and J. S. Vink and H. Sana and A. A. C. Sander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04476},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 5 figures, accepted to A&A on the 12.01.2020. Comments welcome!