Atmospheric dynamics and the mass loss process in red supergiant stars
红超巨星代表了大质量恒星演化的一个关键阶段。最近的辐射流体动力学模拟表明,它们的大气层可能是大尺度对流运动的位置。由于超巨星对流预计会产生超音速运动和冲击,我们寻求这些大气运动的约束条件和它们与质量损失率的可能关系。我们提出了高分辨率,可见光谱的红超巨星(光谱类型MI)的样本,并分析它们与层析技术。我们观察到陡峭的速度梯度,表征向上和向下的超音速运动,这是时间变量的时间尺度上的几百天。这些对流运动将产生湍流压力,这将大大降低有效重力。我们认为,这种减少,结合分子线上的辐射压力,开始在红超巨星的质量损失。
2007-05-02 astro-ph
B-type Supergiants in the SMC: Chemical compositions and comparison of static and unified models
高分辨率的UCLES/AAT光谱是为SMC中的9颗B型超巨星提供的,这些超巨星的选择是基于它们可能显示出不同数量的核合成处理材料混合到它们的表面。这些光谱已被分析使用一个新的网格约12 000非LTE线覆盖{ \sc tlusty}模型大气,以估计大气参数和化学成分。O、Mg和Si的丰度估计值与从其他研究中推导出的结果非常一致,而C的低估计值可能反映了在4267 nm处使用了\ion{C}{ii}双峰。N的估计值大约比未演化的B型星或\ion{H}{ii}区域的估计值大一个数量级,但与AB型超巨星的其他估计值一致。这些结果与Trundle等(\cite{Tru04})对B型超巨星UVES/VLT谱的统一模式大气分析结果相结合,讨论了这些天体的演化状态。对于与Trundle等人讨论的那些相同的两颗恒星,我们进行了仔细的比较,以试图了解这种分析中存在的不同不确定性的相对重要性,包括观测误差和静态或统一模型的使用。我们发现,即使对于这些相对发光的超巨星,{ \sc tlusty}模型产生的大气参数和化学成分类似于从统一代码{ \sc fastwind}推导出的。
2004-12-15 astro-ph
Quantitative spectral analysis of early B-type supergiants in the Sculptor galaxy NGC 300
利用非LTE线覆盖的统一模型大气,分析了玉夫座螺旋星系NGC 300中两颗早期B型超巨星的光谱,旨在确定它们的化学成分和基本恒星风参数。首次获得了一颗本星系群外B型超巨星的详细化学丰度图(He、C、N、O、Mg和Si)。导出的恒星性质与其他类似类型和金属丰度的本星系群B型超巨星的性质一致。其中一颗恒星的金属丰度接近太阳,而另一颗则更像是SMC B超巨星。在导出的风动量中可以检测到较低金属丰度的影响。
2003-01-10 astro-ph
Water in Emission in the ISO Spectrum of the Early M Supergiant Star mu Cephei
我们报告了在红外空间天文台(ISO)上的短波长光谱仪(SWS)观测到的M2超巨星atar mu Cep(M2 Ia)的光谱中检测到水的发射,现在作为ISO档案发布。发射首先出现在6微米区域(nu 2基波),然后在40微米区域(纯旋转线),尽管相当强的尘埃发射。发射特征的强度比与光学薄气体发射的强度比相差甚远。相反,我们可以通过一个光学厚的水球来再现观测到的主要发射特征,水球的内径约为两个恒星半径(1300 Rsun),Tex = 1500 K,Ncol(H2O)= 3.0 E +20/cm 2。该模型还考虑了近红外(1.4、1.9和2.7微米)中的H2O吸收带。在发射水的检测提供了强有力的限制水的性质,在早期的M超巨星,特别是它的起源在外层大气中被证实对其他模型,如大对流单体模型。我们最终确认,早期M超巨星是由一个巨大的光学厚球温暖的水蒸气,这可能是被称为MOLsphere简单。因此,M型超巨星的外层大气应该具有复杂的分层和/或混合结构,至少有三个主要组成部分,包括温暖的MOL层(T约1.0E+3 K)、已知的热色球层(T约1.0E+4K)和冷膨胀的气尘包层(T约1.0E+2K)。
2000-08-03 astro-ph
The stability of late-type stars close to the Eddington limit
流体静力学模式大气中的超爱丁顿光度通过气压反演的存在而显现出来。这种反演不是流体静力平衡假设的人为产物,但也可能存在于流体动力学模型大气中。只有在超巨星中很难实现的非常大的质量损失率下,反转才能被消除。然而,不稳定性可能仍然存在于这样的反演,这是研究的H-丰富和H-缺乏晚型超巨星模型大气。一个局部的,非绝热的,线性稳定性分析表明,声波可以被放大,由于强辐射力。然而,尽管有超爱丁顿光度,辐射不稳定性的效率是相当低的早期类型的恒星相比,增长率为$10^{-5} s^{-1}$。
1997-10-15 astro-ph
New Nitrogen and Carbon in AF-supergiants
银河系和SMC中的AF超巨星使我们能够通过它们的CNO丰度来检查演化模型的预测。在这些程序中,我们重新计算NLTE氮丰度在22个银河系和9 SMC A-超巨星使用改进的原子数据和模型大气,以比较新的演化模型。新的丰度高于先前公布的值,并表明这些恒星中的大多数都经历了与CN循环气体的大量混合。虽然与质量没有明确的关系,但与金属丰度有明显的关系,因为SMC星(包括B星)有更大的氮富集。我们认为,旋转混合表明从整个超巨星范围内的主序列,与更多的实质性旋转混合的SMC星。此外,SMC AF超巨星似乎在之前的红巨星阶段经历了第一次疏浚,银河系AF超巨星可能也是如此。所有的丰度都与M. Asplund(本次会议)。
2002-12-11 astro-ph
Chemical compositions of Four B-type Supergiants in the SMC Wing
本文用非LTE模式大气技术分析了SMC东南翼四颗B型超巨星的高分辨率UCLES/AAT谱,确定了它们的大气参数和化学成分。这项分析的主要目的是确定以前在麦哲伦云间区(ICR)发现的非常低的金属丰度(与银河值相比,$-$为1.1 dex)是否也存在于SMC机翼中。这四个目标的化学成分与其他SMC物体中发现的成分相似,似乎与先前为ICR推断的成分不相容。鉴于该联队与ICR的距离很近,这很难理解,并简要讨论了一些可能的解释。
2004-10-12 astro-ph
Chemical abundances and winds of massive stars in M31: a B-type supergiant and a WC star in OB10
我们提供了OB 10星协中两颗大质量恒星M31的高质量光谱数据:OB 10 -64(B 0 Ia)和OB 10-WR 1(WC 6)。这两颗恒星的中等分辨率光谱是使用威廉·赫谢尔望远镜上的ISIS摄谱仪获得的。这是补充HST-STIS紫外光谱和OB 10 -64的HSTKI HIRES数据。一个非LTE模式的大气和丰度分析OB 10 -64表明,这颗恒星有类似的光球CNO,Mg和Si的丰度太阳附近的大质量恒星。对这颗早期B型超巨星的风场分析显示其质量损失率为M_dot= 1.6 × 10 ^-6 M_solar/yr,v_infty=1650 km/s。相应的风动量与银河系早期B超巨星的风动量-光度关系符合得很好。用非LTE的线覆盖程序对OB 10 W-R1的观测数据进行了分析,采用填充因子为10%的聚集风,得到了近似的恒星参数:log L/L_solar ~ 5.7,T~75 kK,v_infty ~ 3000 km/s,M_dot ~ 10^-4.3 M_solar/yr。与银河系WC 6恒星HD 92809(WR 23)的定量比较显示,OB 10-WR 1比HD 92809的亮度高0.4 dex,尽管它的C/He比低得多(~0.1比0.3)。我们的研究代表了仙女座B型超巨星或WR星的第一个详细的化学模型大气分析,并显示了这些研究如何提供有关星系化学演化和大质量恒星在局部宇宙中…
2001-02-19 astro-ph
The spectral variations of the O-type runaway supergiant HD 188209
本文报道了O型逃逸超巨星HD 188209的光谱时间序列。在高分辨率阶梯光栅光谱中,观测到了光球吸收线的径向速度变化,其准周期可能为6.4天。夜间到夜间的变化的位置和强度的中央发射反转的哈配置文件发生在不明确的时间尺度已被观察到。恒星的基本参数已经使用最先进的平面-平行和统一的非LTE模型大气,这些最后包括质量损失率。导出的氦丰度相对于太阳适度增强,恒星质量低于演化模型预测的。依巴谷测光和径向速度曲线都没有显示这颗恒星的双星性质。
2000-02-21 astro-ph
Physical Parameters and Wind Properties of Galactic Early B Supergiants
我们目前的光学研究的物理和风属性,加上CNO化学丰度,25 O9.5-B3银河系超巨星。我们采用非LTE,线覆盖,扩展模型大气,这提供了一个适度的向下修订,在早期B超巨星的有效温标高达1-2kK相对于以前的非覆盖的结果。所谓的B1处的“双稳态跳跃”(Teff ~ 21 kK)是一个更渐进的趋势(散射较大)从24 kK以上的B_0 - 0.5超巨星的v_inf/v_esc ~ 3.4到20 kK < Teff <24 kK的B_0 - 7 -1超巨星的v_inf/v_esc ~ 2.5,20 kK以下B 1.5 -3超巨星的v_inf/v_esc ~ 1.9。这在一定程度上,解释了打破观察到的紫外光谱特性之间的B0.5和B0.7亚型讨论的沃尔伯恩等人。我们比较推导(均匀)风密度与最近的结果麦哲伦云B超巨星和一般确认理论预期更强的风之间的银河系超巨星。然而,风比目前辐射驱动风理论的预测要弱得多,特别是在中B亚型,如果风已经聚集在H-α线形成区域,这个问题就会加剧。总的来说,CNO元素丰度揭示了银河系B超巨星表面的强烈加工物质,平均N/C和N/O丰度分别比太阳值高10倍和5倍,HD 2905(BC0.7 Ia)表示我们样品中加工程度最低,HD 152236(B1.5 Ia+)最高。
2005-09-15 astro-ph
The Effective Temperature Scale of Galactic Red Supergiants: Cool, But Not As Cool As We Thought
我们使用中等分辨率的光学分光光度计和新的MARCS恒星大气模型,以确定74银河系红超巨星的有效温度。从这些,我们发现了一个新的有效的温标,是显着温暖比文献中的。我们表明,这个温度尺度,以及新推导的热辐射修正,我们的红超巨星和恒星演化轨道之间的协议更好。该协议为我们的新温标提供了独立验证。有效温度和热光度的组合使我们能够计算恒星半径;最冷和最明亮的恒星的半径大约为1500太阳半径(7 AU),与当前进化理论预测的最大恒星半径非常一致。我们发现,类似的结果得到的有效温度和测辐射热光度只使用去红的V-K颜色,提供了一个强有力的演示的自洽的MARCS模型。
2005-04-15 astro-ph
Quantitative Spectroscopy of Supergiants
光谱类型为B和A的蓝超巨星是旋涡星系和不规则星系中视觉上最亮的恒星,它们最明亮的成员(M_V=-10)比整个矮星系都要亮。这种特性使我们能够将它们用作探针,以非常详细地研究本地宇宙。原则上,现有的大型望远镜和仪器已经促进了对这些天体的定量光谱分析,远至室女座星系团和天炉座星系团。除了具有挑战性的恒星大气和测试复杂的非LTE物理的机会,它们还为现代天体物理学提供了许多应用。超巨星的定量光谱学可以有助于提高我们对大质量恒星演化的理解。通过研究银河系和其他星系中的超巨星大集合体,可以获得银河系丰度梯度和丰度模式,这将促进对银河系化学演化的理解。最后,他们是有前途的独立指标校准河外距离尺度,通过应用风动量光度和通量加权的重力光度关系。鉴于这一巨大的潜力,本论文的目的是提高BA型超巨星的定量光谱学的地位,并提供第一个应用程序的银河系和河外目标的样本,在本星系群和超越。
2003-01-10 astro-ph
CNO Abundances of BA-Type Supergiants
大质量的BA型超巨星是恒星形成活跃的星系中视觉上最明亮的恒星之一。因此,它们是研究恒星和星系化学演化的通用工具。此外,它们可以作为校准宇宙学距离尺度的距离指标。本文研究了质量在8 - 18M_sun之间的几颗银河系BA型超巨星中轻元素氦、碳、氮和氧的丰度分布。基于高分辨率和高S/N Echelle光谱获得的FOCES上的Calar Alto 2.2米望远镜,模式大气分析进行了最先进的非LTE光谱合成。恒星参数和化学丰度的测定具有很高的精度。这给恒星的演化状态提供了严格的观测约束。从主序演化到红超巨星阶段的天体和那些在蓝色环上的天体可以通过它们的混合特征(纯旋转与第一次挖掘)来区分。最敏感的核处理物质的示踪剂,N/C比,表明更高的混合效率比目前的旋转恒星的质量损失的演化模型预测。
2006-10-18 astro-ph
Physical Properties of Red Supergiants
红超巨星(RSG)是中等质量恒星(<25 Mo)生命中的一个演化阶段。多年来,它们在H-R图中的位置与进化模型不一致。使用MARCS恒星大气模型,我们已经确定了新的有效温度和辐射光度的RSG在银河系,LMC和SMC,我们的工作已经导致了更好的协议与演化模型。我们还发现了由于星周尘埃而导致的显著视觉灭绝的证据。尽管在银河系中,RSG只向星际介质(ISM)贡献了一小部分(<1%)的尘埃,但在星暴星系或大回顾时间的星系中,我们预计RSG可能是主要的尘埃源。我们现在正在利用星系M31和WLM将这项工作扩展到更高和更低金属丰度的RSG。
2007-08-21 astro-ph
Analysis of Four A-F Supergiants in M31 from Keck HIRES Spectroscopy
根据凯克I HIRES光谱和对三颗A-F超巨星41-2368、41-3712和A-207的模型大气分析,给出了M31的第一批恒星丰度。我们还对第四颗恒星41-3654进行了初步分析。我们发现,恒星的氧丰度是在良好的协议,从星云的研究,即使恒星不{ \it不}显示出一个明确的径向梯度氧。恒星丰度的不确定性小于星云结果的范围,使这些恒星成为进一步研究M31中氧分布的理想对象。我们发现,这些恒星也可以用来研究其他元素的丰度分布,包括铁族和更重的元素。A-F超巨星还提供了有关造父变星附近的金属丰度和红化的直接信息。我们已经检查了造父变星的金属丰度和红化假设,并注意到与文献中使用的值的差异。
2000-06-03 astro-ph
The Wind Momentum - Luminosity Relationship of Galactic A- and B- Supergiants
利用NLTE统一模型大气分析了太阳附近的四颗A Ia -超巨星(光谱类型A0至A3)和十四颗B Ia和Ib -超巨星(光谱类型B 0至B3)的巴耳末线,以确定它们的星风性质,特别是它们的风动量。正如以前的工作O-星级(普尔斯等人)。发现恒星风动量与光度(WLR)之间存在紧密的关系,但WLR随光谱类型的变化而变化。O-超巨星的风动量最强,然后从早期的B(B 0和B1)到中期的B(B1.5到B3)谱型降低,并在A-超巨星再次变得更强。WLR的斜率对于A-和中B-超巨星来说似乎比O-超巨星更陡。光谱类型依赖性被解释为电离作用改变了恒星通量最大值附近吸收光子动量的谱线的有效数和谱线强度分布函数。这种解释需要通过辐射驱动风的理论计算来证实。在凯克望远镜上用HIRES观测到的M31中的A超巨星,其风动量与它们的银河系对应物一致。WLR作为一个新的,独立的河外距离指标的潜力进行了讨论。得出的结论是,有10至20个对象,测光与HST和中等分辨率光谱与8米望远镜从地面距离模数可以获得约0.1米的精度到室女座和天炉座星系团。
1999-10-25 astro-ph
Properties of Galactic B supergiants
基于非LTE线覆盖模型大气,包括朝向NGC 3603星系团的Sher 25,给出了银河系B超巨星的物理和风性质。我们比较了Halpha导出的风密度与最近的结果SMC B超巨星和一般确认理论预期的更强的风之间的银河系超巨星。中B超巨星风比目前的辐射驱动风理论预测的要弱得多,如果风已经聚集在H α线形成区域,这个问题就会加剧。我们发现Lamers等人提出的B1(Teff ~ 21 kK)处的所谓“双稳跳跃”是一种更为平缓的下降趋势。CNO元素丰度,包括谢尔25,揭示了部分处理的材料在其表面。在一般情况下,这些是在很好的协议与演化的蓝超巨星向红旋转混合帐户的预测。包括HD 152236(zeta ^1 Sco)在内的少数几个例子显示出强烈的加工物质,这是更典型的亮蓝变星。我们推导出的Sher~25的光球[N/O]比与其喷出物星云的一致,尽管如果星云起源于红超巨星阶段,则预计会有更高程度的CNO加工,正如SN 1987 A的B超巨星祖先Sk-69 202喷出的环状星云所怀疑的那样。Sher 25的推断年龄约为500万年,而NGC 3603的电离星团HD 97950的年龄约为200万年。Sher 25可能是一个前景天体,也可能是近距离双星演化导致它在H-R图中的位置异常。
2006-06-29 astro-ph
The Physical Properties of Red Supergiants: Comparing Theory and Observations
红超巨星(RSG)是中等质量恒星(小于25个太阳质量)生命中的一个演化阶段。多年来,它们在H-R图中的位置与进化模型不一致。使用MARCS恒星大气,我们已经确定了新的有效温度和辐射光度的RSG在银河系,LMC和SMC,我们的工作已经导致更好的协议与进化模型。我们还发现了由于星周尘埃而导致的显著视觉灭绝的证据。虽然在银河系中,RSG只贡献了一小部分(小于1%)的尘埃到星际介质(ISM),在星暴星系或星系在大的回望时间,我们预计RSG可能是主要的尘埃源。我们现在正在利用星系M31和WLM将这项工作扩展到更高和更低金属丰度的RSG。
2008-01-11 astro-ph
Quantitative studies of the optical and UV spectra of Galactic early B supergiants I. Fundamental parameters
我们进行了光学和紫外光谱分析的样本20银河系B 0- B5超巨星的光度类Ia,Ib,Iab和II。基本恒星参数获得光学诊断和观察到的紫外光谱特征的模型预测的关键比较。这些参数是使用CMFGEN,Hillier等人的nLTE,线覆盖模型大气代码,1998. B超巨星温标在这里得到的显示减少了1000 - 3000 K相比,以前的结果使用未覆盖的代码。质量损失率的估计值与预测的理论值吻合良好,所有20个B 0- B5超巨星的分析表明CNO处理的证据。B 0- B0.7超巨星的观测WLR值比预测值大,而B1 - B5超巨星的观测WLR值比预测值大。这意味着观测值和理论值之间的差异不能通过采用聚集(即,低)质量损失率,如O星。最令人惊讶的结果是,虽然CMFGEN成功地再现了光谱准确,它不能再现关键的UV诊断,如NV和CIV P Cygni配置文件,精确。这个问题的出现是因为模型没有足够的电离,无法再现天鹅座P剖面所观察到的吸收谷的全部范围。这些发现进一步支持了对大质量星风的标准模型进行修正的必要性。
2008-01-28 astro-ph
Statistical properties of a sample of periodically variable B-type supergiants - Evidence for opacity-driven gravity-mode oscillations
我们研究了从HIPPARCOS任务中选出的28颗周期变星和12颗覆盖整个B型光谱范围的比较星。我们的目标是测试它们的可变性是否与不透明度驱动的非径向振荡兼容。我们使用NLTE大气程序FASTWIND通过线廓拟合得到完整样本的大气和风参数。我们应用该方法选择的H,He和Si线的配置文件,测量与高分辨率CES光谱仪连接到ESO CAT望远镜在拉西拉,智利。从恒星在(log Teff,log g)图中的位置,我们认为我们的样本超巨星的变化确实是由于不透明机制产生的重力模式。我们发现比较星中有九颗也是周期性变星,并认为它们是新的天鹅座α变星。我们发现边缘的光度变化和风密度的幅度之间的相关性的证据。我们研究了整个B谱型超巨星范围内的风动量光度关系,发现B谱型超巨星(> B5)完全符合A谱型超巨星的风动量光度关系。此外,我们还提供了一种新的谱型--B超巨星的Teff定标。我们的研究结果意味着有可能通过重力模式的地震调谐探测光谱类型B的大质量恒星的内部结构模型。
2006-11-15 astro-ph
A Far-Ultraviolet Spectroscopic Survey of Luminous Cool Stars
8颗巨星和超巨星的FUSE紫外光谱显示,高温(3 × 10^5 K)大气层在发光的冷星中很常见,并且从阿尔法车(F0 II)延伸到冷巨星阿尔法头(K5 III)。这些光谱中的发射包括色球H-莱曼β,Fe II,C I和C III,O VI,Si III,Si IV的过渡区线。Fe XVIII和Fe XIX的发射线信号温度约为10^7 K,在最活跃的恒星Beta Cet和31 Com中发现了日冕物质。在我们的观测期间,在Beta Cet中检测到了短期通量变化,可能是耀斑。恒星表面的C III和O VI的排放通量是相关的,并迅速减少对较冷的恒星,让人想起衰变的磁加热的大气。C III(977 A)线的剖面表明,在T~ 80,000 K时,物质外流正在进行,风是温暖的。在较高温度(3 × 10^5K)下流出的指示由O VI不对称性和线宽本身揭示。在M超巨星猎户座阿尔法星中没有高温物质。Fe II的窄荧光线出现在许多巨星和超巨星的光谱中,显然是由H Lyman Alpha泵浦的,并在扩展的大气中形成。仪器的特点,影响冷星光谱进行了讨论。
2004-12-20 astro-ph
Quantitative studies of the Far-UV, UV and optical spectra of late O and early B-type supergiants in the Magellanic Clouds
利用远紫外FUSE、紫外IUE/HST和光学VLT-UVES光谱对麦哲伦星云中的8颗晚O型和早B型超巨星进行了定量研究。温度、质量损失率和CNO丰度是使用Hillier & Miller(1998)的非LTE、球形、线覆盖模式大气代码获得的。我们支持最近的结果,OB型超巨星的温度较低的恒星风和覆盖的结果,这相当于~2000 K在B 0 Ia。在一般情况下,H $α$得出的质量损失率与紫外和远紫外光谱是一致的,虽然从考虑的SIV $λλ$ 1063-1073双峰,聚集风优于均匀的模型。AV 235(B 0 Iaw)是一个值得注意的例外,它具有异常强的H $α$轮廓,与其他Balmer线和UV风诊断不一致。我们还推导出我们的样品的CNO丰度,揭示了大量的氮富集,碳和氧耗尽。我们的研究结果得到了银河系超巨星HD 2905(BC0.7 Ia)的近太阳CNO丰度的比较支持。这支持了以前的建议,即“正常”的OB型超巨星表现出的大气成分表明粒子CNO处理。
2004-04-12 astro-ph
Water vapor on supergiants. The 12 micron TEXES spectra of mu Cephei
最近的几篇论文认为红巨星和超巨星周围有温暖的、半分离的分子层,这一概念被称为MOL球。光谱分析和干涉测量分析经常证实这一总体情况。在这里,我们提供了超巨星仙王座μ 12微米处水蒸气纯旋转线的高分辨率光谱数据。这颗恒星经常被用来测试超巨星周围分子层的概念。考虑到在恒星周围的局部热力学平衡(MOLsphere)中预测了等温的光学厚水汽层,我们预计12微米的线将处于发射状态,或者至少处于吸收状态,但会被恒星周围分子层的发射填满。然而,我们的数据显示相反的情况;我们发现了明确的吸收。因此,我们的数据并不容易适合建议的等温MOLsphere方案。因此,12微米的谱线对MOL球的概念和早期M超巨星光谱中的水的性质提出了新的、强有力的限制。我们还发现,吸收甚至比从一个标准的,球对称的模型光球没有任何周围的层计算更强。然而,代表冷外层的冷模型光球层能够再现这些线,但该模型没有考虑6微米处的水蒸气排放。因此,仙王座上的水蒸气似乎缺乏一个统一的模型。似乎确实有必要在这些超巨星的整个复杂性中模拟其底层光球。强烈的水汽谱线清楚地揭示了经典大气模型的不足之处。
2006-03-15 astro-ph
GCIRS34W: An irregular variable in the Galactic Centre
我们报告的时间分辨光度和光谱近红外观测的Ofpe/WN 9星和LBV候选人GCIRS 34 W在银河系中心星团的结果。在H和K波段获得的衍射有限分辨率测光观测结果显示,在两个波段,从几个月到几年的时间尺度上,伴随着恒星颜色的变化,存在着强烈的非周期性变化。在1996年,2003年和2004年获得的三个K波段光谱与积分场光谱仪是相同的精度和排除显着的光谱变化。恒星光度变化最可能的解释是恒星喷出的星周物质造成的遮蔽。GCIRS 34 W在HR图中的近似位置位于O超巨星和LBV之间,表明该恒星是介于这两个恒星演化阶段之间的过渡天体。
2005-10-17 astro-ph
Bright OB stars in the Galaxy IV. Stellar and wind parameters of early to late B supergiants
我们应用NLTE大气代码FASTWIND进行光谱研究的一个小样本的银河系B超巨星从B 0到B 9。通过所得到的数据,并结合其他研究的额外数据集,我们调查OB-超巨星的性质,并将我们的研究结果与理论预测进行比较。结果我们发现,由于线覆盖和风覆盖的综合影响,银河系B超巨星的温度标度需要向下修正10%到20%,后一个值适合于更强的风。与最近的结果相一致,我们的样本还表明,在双稳区域,风终极速度逐渐减少,该区域的极限位于比预测的温度更低的温度。引入一个与风强度无关的量Q',我们还表明,这个量是一个很好的定义,单调递增的函数Teff在这个区域之外。在内部和从热到冷,质量损失率的变化系数(在0.4和2.5之间)比预测的系数5小(远)。所有这些都表明,在双稳定性区域内,风终极速度的减小并没有象经常争论的那样,被质量损失率的增加过度补偿(假设该区域两侧的风聚集特性没有实质性的不同)。
2007-11-29 astro-ph
Revised Stellar Temperatures for Magellanic Cloud O Supergiants from FUSE and VLT-UVES Spectroscopy
我们用远紫外FUSE、紫外IUE/HST和光学VLT UVES对四颗LMC和SMC O 4 - 9.7极超巨星进行了定量分析。扩展的,非LTE模式的大气,允许一致的治疗线覆盖被用来分析风和光球光谱功能同时进行。用H α来约束dM/dt,HeI-II光球谱线揭示了T_eff的系统性(5-7.5kK)和显著性(15-20%)低于以前从未覆盖的、平面平行的、非LTE光球研究中得出的值。我们对这些修订有信心,因为推导出的T_eff通常在整个912- 7000 Ang观察到的光谱范围内产生一致的拟合。特别是,我们能够解决以前的紫外光T_eff的差异。“Of”分类标准与(强)氮富集(通过NIII 4097)和(弱)碳消耗(通过CIII 4647-51)直接相关,为恒星表面未加工和CNO加工材料的混合提供了证据。氧丰度更难以限制,除了通过O9.7超巨星的OII线,它也被发现有些耗尽。风聚集的影响也进行了研究,其中PV 1118-28可能提供了一个有用的诊断O星风。修订后的恒星性质影响现有的校准(一)莱曼连续光子-一个因素的两个低的O 4超巨星;和(二)动能释放到ISM的O超巨星。我们的结果也有重要的校准的风动量光度关系的OB星。
2002-06-15 astro-ph
On the metallicity dependence of the winds from red supergiants and Asymptotic Giant Branch stars
在初始质量函数的大部分时间里,恒星注定会变成明亮而凉爽的红巨星。然后,它们可能能够在被强烈的径向脉动提升的大气中产生尘埃,从而驱动风。以这种方式损失的质量可能是恒星质量的一个非常重要的部分,特别是在中等质量恒星的情况下,它高度富集。恒星诞生和反馈到环境之间的延迟从大质量恒星的几百万年到我们今天看到的最小质量红巨星的宇宙年龄不等。本文对红巨星风的金属丰度依赖性作一综述。我表明,最近的测量不仅证实了理论预期,但也告诫常见的误解,在低初始金属丰度反馈的影响。
2005-12-13 astro-ph
Revisiting the Modified Eddington Limit for Massive Stars
我们已经确定了线不透明度修改爱丁顿限制的位置,在大麦哲伦星系的恒星使用最新的大气模型结合精确的映射到HR图,通过最新的恒星演化计算。虽然我们发现,与以前的研究一致,修改后的爱丁顿极限的形状定性地对应于最明亮的超巨星定义的汉弗莱-戴维森(HD)极限,修改后的极限实际上是一个完整的星等高于LMC恒星观测到的光度上限。观测到的极限与大气模型一致,其中向外辐射力与向内引力之比Y_max的最大值为0.9,即在观测到的光度极限下,恒星的光球是有界的。随着大质量恒星的演化,它们会向更高的Y_max移动,因此Y_max的稳定性也会降低,因此当它们接近Y_max = 0.9的极限时,质量损失,无论是偶发的还是持续的,都可能会停止它们的自然红向演化。我们评估这个极限的金属丰度依赖性。如果这个极限确实决定了最亮的恒星,并且对应于LMC中光度极限的Y_max值是普遍的,那么最亮的超巨星SMC应该只比LMC的亮一点(0.3等),这与观测结果一致。此外,M31中最亮的超巨星应该比LMC中的暗0.75等。
1997-08-28 astro-ph
Chemical composition of B-type supergiants in the OB8, OB10, OB48, OB78 associations of M31
绝对和微分化学丰度的最大的一组大质量恒星在M31研究的日期。这些结果来自于7颗B型超巨星的中分辨率光谱,它们位于4个OB星协内,覆盖了5 - 12 kpc的银河中心距离。结果主要是基于LTE分析,我们还提出了一个完整的非LTE,统一的模型大气分析的一颗星(OB 78 -277),以证明差分LTE技术的可靠性。恒星的氧丰度与以前的星云结果的比较表明,有一个偏移之间的~0.15 - 0.4 dex的两种方法,这是严重依赖于采用[O/H]的R23参数的经验校准。然而,在恒星和星云分析的典型误差范围内(并考虑到星云结果对所用校准的依赖性),每种方法确定的氧丰度相当一致。我们确定的径向氧丰度梯度从这些恒星,并没有检测到任何系统的梯度在这个银河系的范围。我们发现,M31的内部区域并不像以前认为的那样“富含金属”。我们在M31超巨星中C、N、O、Mg、Si、Al、S和Fe的丰度与太阳附近的大质量恒星非常相似。
2002-07-09 astro-ph
The blue supergiant Sher 25 and its intriguing hourglass nebula
蓝色超巨星谢尔25被一个不对称的沙漏状拱星星云所包围。它的结构和动力学先前已经通过高分辨率成像和光谱学进行了研究,它在动力学上与SN 1987 A周围的环结构相似。在这里,我们提出了长狭缝光谱的拱星星云周围的谢尔25,和背景星云的主机集群NGC 3603。我们进行了详细的星云丰度分析,以测量氧气,氮气,硫,氖和氩的气相丰度。星周星云中的氧丰度(12 + log[O/H] = 8.61 +/- 0.13 dex)与背景星云中的氧丰度(8.56 +/- 0.07)相似,表明主星团的组成是围绕太阳的。然而,我们确认星周星云中的氮非常丰富,丰度为8.91 +/- 0.15,而背景值为7.47 +/- 0.18。用FASTWIND模式大气程序对恒星光谱进行的一项新的分析表明,谢尔25的光球氮和氧丰度与星云的结果是一致的。虽然氮丰度很高,但与恒星演化模型相比,它们并不能明确地证实恒星在之前的红超巨星阶段经历了对流疏浚。我们认为更可能的情况是,星云是在蓝超巨星阶段从恒星中喷射出来的。这颗恒星的初始质量约为50 M_sun,这对于它作为红超巨星的对流包层阶段来说太高了。旋转恒星模型,导致核心处理的材料混合到恒星表面的核心H燃烧过程中,可以定量地匹配恒星的结果与星云的丰度。
2008-03-29 astro-ph
Late-Type Red Supergiants: Too Cool for the Magellanic Clouds?
我们已经在大麦云云(LMC)中发现了7颗红超巨星(RSG),在小麦哲伦云(SMC)中发现了4颗RSG,所有这些RSG的光谱类型都比它们的母星系中观察到的平均类型晚得多。使用中等分辨率的光学分光光度计和MARCS恒星大气模型,我们确定了它们的物理性质,并将它们放在H-R图上与当前恒星演化轨迹的预测进行比较。这些恒星的径向速度表明它们可能都是星云的成员,而不是前景矮星或晕巨星。它们在H-R图中的位置也向我们表明,这些恒星的温度比当前演化轨迹所允许的要低,出现在Hayashi极限的右边,在这个区域中,恒星不再处于流体动力学平衡状态。这些恒星的V星等表现出相当大的变化,其中三颗恒星的有效温度(和光谱类型)也在月的时间尺度上发生变化。其中一颗恒星,[M2002] SMC 055188,被捕获在M4.5 I状态,与HV 11423最近的极端状态一样晚:比SMC中的任何其他超巨星都要晚得多,而且温度更低。此外,我们发现了由于星周尘埃和恒星光度变化而导致的可变消光的证据,这也与我们最近对HV 11423的发现一致-当这些恒星更热时,它们也更脏,更亮。我们认为,这些恒星具有不寻常的性质,因为它们处于不稳定的(和短暂的)演化阶段。
2007-05-23 astro-ph
Young red supergiants and the near infrared light appearance of disk galaxies
盘状星系在近红外波段经常表现出突出的非轴对称特征。这些特徴可能表示恒星质量表面密度的变化,来自恒星形成区年轻红超巨星的贡献,或大量的尘埃遮蔽。为了区分这些可能性,我们在三个邻近星系(NGC 278,NGC 2649和NGC 5713)的盘内搜索了2.3微米光度CO指数的空间变化。该指数测量恒星大气中分子CO吸收带的强度,在低温、低表面重力的恒星中很强,在红超巨星中达到最大值。我们观察到显着的空间CO指数的变化,在两个星系(NGC 278和NGC 5713),表明占主导地位的恒星星族在近红外是不是到处都是一样的。中央CO指数峰值存在于两个星系,这些可能是由于金属丰度梯度或最近的恒星形成活动。此外,在NGC 278中发现了显著的方位角CO指数变化。由于盘状星系中的方位角金属丰度梯度在物理上是不可能的,因此这些特征最自然的解释是年轻恒星星族的存在。根据我们的数据,可以计算出恒星形成区年轻恒星星族产生的2微米光的比例。总的来说,年轻的恒星星族可以贡献一个(正常)星系近红外线通量的3%。在当地,这一比例可能上升到约33%。因此,年轻的恒星并不主导总的近红外线通量,但可以在恒星形成区局部占主导地位,并可能使螺旋臂振幅或星系质量分布中其他非轴对称结构的估计产生偏差。
1997-10-17 astro-ph
A Grid of FASTWIND NLTE Model Atmospheres of Massive Stars
在过去的几年里,我们对大质量恒星的物理学知识有了很大的提高。然而,仍然需要进一步的调查,特别是关于其基本参数的准确校准。为此,我们已经构建了一个全面的网格NLTE模型大气和相应的合成光谱在大质量恒星域。网格覆盖了完整的B型光谱范围,热侧延伸到晚O,冷侧延伸到早A,从超巨星到矮星,从弱恒星风到非常强的恒星风。它是用最新版本的FASTWIND代码计算的。分析的广泛样本的OB星的框架内的COROT空间任务将导致准确的校准的有效温度,重力,质量损失率等本文包含了详细的描述网格,这已被洗礼为BSTAR06,并将可用于进一步的研究在不久的将来。
2006-09-22 astro-ph
The Effective Temperatures and Physical Properties of Magellanic Cloud Red Supergiants: The Effects of Metallicity
我们利用MARCS恒星大气,采用中分辨率光学分光光度计(4000- 9000 A)和宽波段颜色(V-R,V-K),推导了LMC中36颗红超巨星(RSG)和SMC中39颗RSG的物理性质。从去红的V-R颜色得到的结果与从分光光度法得到的结果非常一致,但去红的V-K颜色给出的温度比SMC数据高3-4%,LMC和银河系显示出较小但相似的效果。我们的结论是,这种差异是由于1D模型的局限性。我们新推导出的有效温度和热光度使麦哲伦云RSG与恒星演化模型,包括旋转的影响很好的协议。一个典型的M2~I在SMC中比它的银河系对应物冷大约150 K,在LMC中比它的银河系对应物冷大约50 K。这是由于SMC和LMC中较低的化学丰度所预期的,尽管它不足以解释SMC,LMC和银河系之间的平均RSG光谱类型的变化。相反,这主要是由于Hayashi极限随金属丰度的变化,正如Elias等人(1985)首次提出的那样。最后,我们的研究证实,麦哲伦星云中的许多RSG比OB星显着更红,这与我们最近对银河系恒星的发现一致,即星周尘埃可能会导致几个数量级的额外视觉消光。
2006-03-22 astro-ph
Iron abundances from optical Fe III absorption lines in B-type stellar spectra
被认为是在B型恒星的铁丰度诊断的光学Fe III吸收线的作用。到目前为止,紫外Fe线已被广泛用于B型星,虽然线混合会严重阻碍其诊断能力。本文用光谱研究了银河系B型主序星和光谱型为B0.5 ~ B7的超巨星的光谱。将观测到的超巨星的Fe III光谱与模型大气代码TLUSTY(平面平行,非LTE)预测的光谱进行比较,使用SYNSPEC(LTE)和CMFGEN(球形,非LTE)生成的光谱显示,非LTE效应似乎很小。此外,用FEROS观测到的主序星和超巨星的样本显示,LTE丰度估计与银河系环境和以前的光学研究一致。基于目前的研究,我们列出了一些Fe III跃迁,我们建议从早期B型恒星光谱估计铁丰度。
2007-10-17 astro-ph
The Chemical Composition of Two Supergiants in the Dwarf Irregular Galaxy WLM
WLM中两颗恒星的化学成分是由VLT UT 2获得的高质量UVES数据确定的(程序65.N-0375)。模型大气分析表明,它们具有相同的金属丰度,[Fe/H] = -0.38 +/-0.20,[Mg/Fe] = -0.24 +/-0.16。这一结果表明,WLM中的[α(Mg)/Fe]比值可能相对于太阳丰度受到抑制(也得到了NGC 6822和SMC中类似恒星相对于不同丰度的支持)。Mg的绝对丰度[Mg/H] = -0.62,相对于星云的预期值来说是很高的,而WLM中HII区域的两个独立光谱分析得出[O/H] =-0.89。有趣的是,从OI 6158特征中确定的一颗WLM恒星的氧丰度为[O/H] = -0.21 +/-0.10,相当于星云氧丰度的五倍。这是第一次发现年轻恒星和星云之间的氧丰度存在显着差异,目前还没有简单的解释。如果恒星丰度反映了WLM的真实组成,那么这个星系的金属度-光度关系远高于矮不规则星系。这也表明WLM的化学演化程度比目前从其颜色-星等图中解释的要高。
2003-06-09 astro-ph
The molecular and dusty composition of Betelgeuse's inner circumstellar environment
研究红超巨星的大气层,特别是参宿四(猎户座α星)的大气层,对于了解尘埃的形成以及在演化的大质量恒星中质量如何流失到星际介质中至关重要。在参宿四的大气层中有一个分子壳层,叫做MOLsphere(Tsuji,2000 a),它被用来解释参宿四的近红外和中红外光谱观测。我们的目标是进一步测试这一假设,并确定一些分子在这个MOLsphere。我们报告的测量中红外两望远镜光束组合器的VLTI,VLTI,操作之间的7.5和13.5 $μ$ m。的数据进行了比较,一个简单的几何模型的光球包围一个温暖的吸收和发射壳。壳的物理特性推导:尺寸,温度和光学深度。化学成分的测定与分析符合现有的红外光谱和干涉数据。我们能够占壳在N波段,ISO-SWS光谱和K和L波段干涉测量数据的测量光学深度与壳的内,外半径由上述范围和以下物种:H2O,SiO和Al 2 O3。这些结果证实了MOLsphere模型。我们带来的证据表明,更多的成分和物种的存在参与形成的尘埃颗粒在大气中的恒星,即远低于尘埃壳被检测到的距离。我们相信这些结果为理解参宿四和红超巨星的质量损失带来了关键因素,并为尘埃驱动的情景提供了支持。
2007-09-04 astro-ph
Detection of the radial velocity curve of the B5-A0 supergiant companion star of Cir X-1?
本文报道了用甚大望远镜对CirX-1进行的相位分辨I波段光谱和光度观测。光谱主要由帕邢吸收线在几乎所有的轨道相位,除了接近零相位(符合X射线倾角)时,吸收线填充宽帕邢发射线。吸收线的径向速度曲线对应于一个偏心轨道(e=0.45),其周期和时间的近星点通道是一致的周期和相位预测的最新的X射线倾角星历。我们发现I带在相位0.9-1.0附近从17.6降低到~16.8,这种增亮与X射线倾角的相位一致。尽管吸收线光谱很可能与CirX-1的伴星有关,但我们不能排除光谱起源于吸积盘的可能性。然而,如果光谱属于伴星,它一定是光谱类型为B5-A0的超巨星。如果我们假设致密天体在近星点不穿过伴星,对于1.4 Msun的中子星,伴星质量被限制在~<10 Msun,而倾角必须~> 13.7度。或者,测量的吸收线及其径向速度曲线可以与1.4兆太阳的中子星周围的吸积盘及其绕质量中心的运动相关联。当我们的视线穿过吸积盘边缘时,通常会发现吸积盘的吸收线光谱,这意味着高度倾斜。然而,从无线电观测发现,视线和喷流轴之间的角度小于5度,这意味着在这种情况下,喷流犁过吸积盘。
2006-10-17 astro-ph
The B-Supergiant Components of the Double-Lined Binary HD1383
本文介绍了大质量双星系统HD 1383(B0.5 Ib + B0.5 Ib)的高质量红光谱研究的新结果。我们确定径向速度和修订的轨道要素(P = 20.28184 +/- 0.0002 d),并进行多普勒层析重建的组成光谱。将这些光谱与来自非LTE、线覆盖大气的模型光谱进行比较,表明两颗恒星的质量(M_2/M_1 = 1.020 +/- 0.014)、温度(T_eff = 28000 +/- 1000 K)、重力(log g = 3.25 +/- 0.25)和投影旋转速度(V sin i < 30 km/s)几乎相同。我们基于没有日食、表面重力、恒星风终极速度和在银河系英仙座旋臂中的可能位置,研究了对恒星半径和质量的一些限制,这些限制表明,恒星半径和质量的可能范围分别为R/R_sun = 14 - 20和M/M_sun = 16 - 35。这些值与该温度和重力的单个恒星的模型演化质量一致。这两颗恒星都比它们各自的洛希半径小得多,因此该系统可能处于前接触的演化阶段。系统的光谱能量分布的拟合产生E(B-V)=0.55 +/- 0.05的红化和R=2.97 +/- 0.15的总消光与选择性消光的比率。我们没有发现碰撞恒星风的H-α发射的证据,这可能是碰撞风区气体密度低的结果。
2006-04-11 astro-ph