WO型沃尔夫-拉叶星:大质量恒星演化的最后绝唱
太阳与恒星天体物理
2022-06-15 v1 星系天体物理
摘要
WO型沃尔夫-拉叶(WR)星是否处于大质量恒星演化至核坍缩前的最后阶段?尽管 WC 型和 WO 型 WR 星具有非常相似的光谱,但 WOs 显示出强得多的 O VI 3811,34 发射线特征。这通常被解释为 WOs 比 WCs 更富氧,因而演化程度更高。然而,先前的研究未能对该谱线建模,使得相对丰度不确定,且两类恒星间的关系未解决。为回答这一基本问题,我们使用 UV、光学和 NIR 光谱,借助辐射转移代码 CMFGEN 对 LMC 中的六颗 WCs 和两颗 WOs 进行建模以确定其物理性质。我们发现 WOs 并非更富氧;相反,O VI 特征对丰度不敏感。不过,WOs 的碳含量显著高于 WCs 而氦含量更低,因此演化程度更高。我们将结果与单星 Geneva 和双星 BPASS 演化模型比较,显示尽管许多性质吻合,但 WOs 中的碳比这两组演化模型预测得更多、氧更少。这一差异可能源于 C+HeO 核反应率的大不确定性;我们表明,若 Kunz 等人给出的速率降低 25-50 倍,则与观测能很好吻合。这也将有助于解释 LIGO/VIRGO 探测到的质量处于理论上限质量间隙中的黑洞。
引用
@article{arxiv.2204.04258,
title = {WO-Type Wolf-Rayet Stars: the Last Hurrah of Massive Star Evolution},
author = {Erin Aadland and Philip Massey and D. John Hillier and Nidia I. Morrell and Kathryn F. Neugent and J. J. Eldridge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04258},
year = {2022}
}
备注
55 pages, 22 figures, Accepted into ApJ