Rotating Massive Main-Sequence Stars II: Simulating a Population of LMC early B-type Stars as a Test of Rotational Mixing
大质量恒星的旋转混合是一个应用广泛的概念,对恒星演化有着深远的影响。大麦哲伦星云中大质量B型恒星的大样本和均匀样本的氮表面丰度是通过大质量恒星的VLT-FLAMES巡天获得的。这个样本是第一个涵盖广泛的投影恒星旋转速度的样本,具有足够大的高质量数据样本,可以进行统计学上的显著分析。我们使用的样本提供了第一个严格的测试理论的旋转混合在大质量恒星。我们计算了一个网格的恒星演化模型,使用FLAMES样本来校准一些不确定的混合过程。我们开发了一个新的人口合成代码,它使用这个网格来模拟一个大的人口的恒星质量,年龄和旋转速度分布一致的火焰样本。然后通过观察样本中的选择效应过滤合成的群体,以使经验结果和理论预测之间能够直接比较。我们的模拟再现了恒星的分数没有显着的氮富集。预测的数量与增强氮的快速旋转是大约两倍的观测发现。此外,一组恒星组成的缓慢旋转,氮富集的对象和另一个组成的快速旋转的非富集的对象不能复制我们的单星人口合成。额外的物理过程似乎需要了解人口的大规模主序星的火焰sample.We讨论的双星和磁场在解释我们的结果可能发挥的作用。我们发现,在密近双星系统中,缓慢旋转的富氮恒星的人口不太可能通过质量转移和随后的潮汐自旋下降产生
2011-04-19 astro-ph.SR
Nitrogen depletion in field red giants: mixing during the He flash?
我们结合同时约束恒星的演化状态,从asteroseismology,氮丰度来自大型光谱调查,遵循氮表面丰度的低质量恒星的演化,比较模型的预期与数据。经过测试和校准观测到的产量从APOGEE调查,我们首先表明,氮表面丰度遵循预期的趋势后,第一次疏浚发生,即更大的质量是明星更多的氮增强。此外,氮的数据沿演化的行为证实了非典型的额外混合的RGB上的所有低质量的恒星在该领域的存在。但更令人惊讶的是,数据表明,氮已经耗尽之间的RGB尖端和红色团块。这可能表明,一些氮已被烧毁附近或在他闪光插曲。
2016-10-11 astro-ph.SR
Unveiling the nitrogen-rich massive star in the metal-poor galaxy NGC 4068
本文报道了在低金属丰度(Z ~ 0.1Zsun)矮星系NGC 4068中发现的一个不寻常的类星发射线天体。利用长缝摄谱仪和法布里-珀罗干涉仪的观测结果表明,该天体的Ha线具有高速色散,HeII 4686 A线的存在和特殊的低[SII]/[NII]通量比。根据观测数据,我们推断该天体是一颗高辐射热光度L~1.5*10^6 Lsun的单星,被一个运动学年龄t ~ 0.5Myr的膨胀星云所包围。该星云显示出明显的氮过剩(log(N/O)~-0.05,比低金属量星系高出约1.4倍)。我们认为这是一颗巨大的蓝超巨星(BSG)或沃尔夫-拉叶(WR)恒星,周围环绕着与星际介质相互作用的喷出物。我们使用云光电离代码计算了星云的模型,应用CMFGEN模型的BSG和WR星作为电离源。我们发现,模型的模拟和观察到的光谱之间的最佳协议,假设电离的低金属丰度WR星的质量M*~ 80 Msun,电离星云通过强风和丰富的星际介质与氮。
2022-09-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLT-FLAMES Tarantula Survey XXV. Surface nitrogen abundances of O-type giants and supergiants
从理论上讲,大质量恒星中旋转引起的化学混合具有深远的演化后果,影响形态阶段,寿命,核合成和超新星特征的顺序。使用72个可能是单一的O型巨星超巨星的VLT火焰狼蛛调查(VFTS)的背景下观察到的样本,我们的目标是调查旋转混合演化的核心氢燃烧恒星最初更大的质量比$15\,M_\odot$通过分析它们的表面氮丰度。使用恒星和风的属性来自以前的VFTS研究,我们限制了氮的丰度拟合相对较强的线,这是敏感的丰度变化的等效宽度。考虑到数据的质量,我们在38个案例中限制了氮丰度;对于34颗恒星,只能得出上限,其中包括几乎所有以$v_\mathrm{e}\sin i >200\,\mathrm{km s^{-1}}$旋转的恒星。我们分析了氮丰度作为预测旋转速率$v_\mathrm{e}\sin i$的函数,并将其与旋转混合的预测相结合。快速旋转恒星的氮丰度上限与理论预期并没有明显的冲突。然而,我们发现了一组N增强的缓慢旋转的恒星,这与单星旋转混合的预测不一致。在O型恒星(旋转校正)重力小于$\log\,g_c = 3.75$这组构成30 $-$ 40%的人口。我们发现了氮和氦丰度之间的相关性,这与预期一致,这表明,无论将N带到表面的机制是什么,它都显示了Hoc处理的材料。
2016-09-01 astro-ph.SR
Nitrogen line spectroscopy in O-stars -- II. Surface nitrogen abundances for O-stars in the Large Magellanic Cloud
这是一系列旨在分析O型恒星中氮丰度的论文中的第二篇,以进一步限制大质量恒星的早期演化。我们调查了NIV Ekda 4058发射线的形成,提供了大量的O-星样品在大麦哲伦星云的氮丰度,并比较我们的研究结果与最近的恒星演化模型的预测。根据FASTWIND计算的合成光谱,通过对氢、氦、氮谱线的谱线轮廓拟合,确定了恒星和风参数。我们推导出氮丰度为20 O-和5 B-星,通过分析所有的氮线存在于现有的光谱。在O型星中,NIV da 4058的主要发射过程是跃迁的低能级的强烈减少,它随着Mdot的函数而增加。与NIII三重态发射不同,共振线对典型的质量损失率及以下不起作用。我们的样本O型星的大部分似乎是强烈的氮富集,氮和氦富集的一个明确的相关性被发现。通过比较氮丰度作为一个函数的vsini('猎人图')与定制的进化计算,我们确定了相当数量的高富集对象在低旋转。由于低的初始丰度,在O型星的大部分中检测到强烈的氮富集,表明在LMC O型星的恒星演化的非常早期阶段已经发生了有效的混合。
2011-10-24 astro-ph.SR
Nitrogen rises to the top: evidence of enhanced mixing in very massive stars
The School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院)
研究高红移宇宙中氮早期富集现象,通过对大麦哲伦星系蜘蛛星云恒星样本分析,发现超大质量恒星氮富集不能仅由质量损失解释,当前模型无法重现,增强核心过冲虽能解释但与赫罗图不符,揭示可能存在未纳入模型的高效早期混合。
2026-07-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotational Mixing in Be Stars: Nitrogen Abundances for a Sample of Be Stars from the MiMeS Survey
利用大质量恒星磁性(MiMeS)光谱调查的高分辨率光谱,发现了26颗Be星和16颗正常B星样本的光球氮丰度。使用非LTE等效宽度和线轮廓获得氮丰度,并且使用蒙特卡罗模拟来确定由于所采用的恒星参数、连续统归一化和原子数据中的不确定性而导致的所测量的氮丰度的误差范围。此外,还研究了引力暗化和盘污染对Be星氮丰度的影响。大约三分之一的样本Be星和一半的正常B-型星具有氮富集,这可能是由于这些快速旋转的物体中的旋转混合。引力变暗和磁盘污染的校正并没有显着改变Be星样本的整体结果。B星和Be星样本的平均氮丰度与太阳丰度一致,尽管Be星样本中氮丰度的分散性要大得多。Be星样本中也有相当一部分太阳下的氮丰度天体,这些天体在B星样本中并不存在。这可能指向Be星分析中尚未解决的系统误差
2017-07-10 astro-ph.SR
The NGC 346 massive star census: Nitrogen abundances for apparently single, narrow lined, hydrogen core burning B-type stars
对大麦哲伦星系早期型恒星的大型光谱观测分析发现,与包含旋转混合的单星演化模型的预测相比,富氮的B型目标过量,vsini<40 km/s。相比之下,40<vsini<80 km/s的此类目标的数量与此类模型一致。我们已经进行了类似的分析61 B型类似的目标,对年轻的集群,NGC 346在小麦哲伦云(SMC)。大约65%的可能具有小于0.3dex的氮增强,这与它们由于其低旋转速度而仅经历少量混合一致。然而,与以往的大麦哲伦星系巡天一样,观测中发现了过量的低投影自转速度(vsini<40 km/s)和显著的氮富集的恒星,估计约占明显的单颗B型恒星总数的5%或当前自转速度小于40 km/s的所有恒星总数的40%。对于所有三个调查,未检测到的双星和其他不确定性的存在意味着这些百分比可能被低估,实际上有可能所有目前旋转速度小于40公里/秒的单星都富含氮。可能的解释包括磁场的影响,通过恒星合并后的磁场断裂或一个大的磁场的单一恒星的演化。这两种机制都与麦哲伦星云中富氮恒星的观测频率相一致。富氮恒星的性质与样本其余部分相比的差异与前一种机制一致。对于后者,定性比较纳入磁场的演化模型是令人鼓舞的氮富集量和它的存在,在恒星附近的ZAMS。
2019-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLT-FLAMES survey of massive stars: constraints on stellar evolution from the chemical compositions of rapidly rotating Galactic and Magellanic Cloud B-type stars
我们之前分析了大麦哲伦星云中135颗早期B型恒星的光谱,发现了几组化学成分与旋转混合理论相冲突的恒星。在这里,我们将这项研究扩展到银河系和SMC金属丰度的分析~50银河系和~100 SMC早期B型星的旋转速度高达~ 300公里/秒。表面氮丰度被用作混合过程的探针。在SMC中,我们发现了一个缓慢旋转的富氮星的人口之间的早期B型核心氢燃烧的恒星,类似于LMC。在银河系的样本中,我们没有发现显着的浓缩核心氢燃烧的恒星,这似乎是在旋转的单星和近距离双星演化模型的预期相反。然而,只有少数快速旋转的恒星演化到足以产生显着的氮富集,这些可能类似于以前在LMC样本中发现的非富集快速旋转体。最后,在每一个金属丰度区,都观察到一群高度富集的超巨星,它们不可能是核心氢燃烧恒星的直接后代。然而,它们的丰度与它们经历过先前的红超巨星阶段是相容的。总之,这些观测描绘了大质量主序星和超巨星大气中氮富集的复杂画面,其中年龄和双星性造成了至关重要的影响。旋转混合是否需要理解我们的结果仍然是一个悬而未决的问题,在这个时候,但可以通过确定那些不同意单星演化模型的恒星群中真正的双星分数来回答。
2009-01-24 astro-ph.SR
Constraints on rotational mixing from surface evolution of light elements in massive stars
上下文轻元素和氮的表面丰度一起可以限制主序星上大质量恒星的混合效率,因为表面的适度混合会导致轻元素的耗尽,但后来才导致氮的富集。目标。我们希望通过跟踪大质量恒星表面轻同位素丰度的演化来检验日内瓦恒星演化代码(GENEC)中包含的旋转混合处方。方法. GENEC是一个包含复杂的旋转混合处方的一维代码。我们在这个代码中实现了一个扩展的反应网络,包括轻元素Li,Be和B,这使我们能够进行计算测试旋转诱导混合。结果我们遵循9,12和15太阳质量模型与旋转从零岁的主序列结束的He燃烧。计算结果显示,对于旋转速度更快的恒星和质量更大的恒星,轻同位素的消耗速度更快。结论.我们发现,目前的大质量单星旋转模型中使用的混合处方可以解释大部分的观测。然而,由于不确定性很大,很难对混合方案得出确切的结论。
2010-10-25 astro-ph.SR
Stellar evolution of massive stars with a radiative alpha-omega dynamo
恒星辐射带中旋转驱动发电机的模型表明,角动量和化学成分的磁流体动力学输运可以主导其他纯流体动力学过程。因此,必须适当考虑旋转和磁场之间的相互作用。以前的研究集中在一个磁模型,其中的磁场强度是作为一个函数的恒星结构和角动量分布。我们已经适应了我们的一维恒星旋转代码,玫瑰色,模型的极向和环向磁场强度与时间相关的对流扩散方程耦合到方程的角动量分布和恒星结构的演变。这就产生了一个更完整的,尽管仍然相当简单的磁场演化模型。我们的模型再现了观测到的大麦云星云中大质量恒星表面氮的富集。特别是,它再现了一群缓慢旋转的富氮恒星,这些恒星不能单独用旋转混合来解释。该模型进一步预测了发电机驱动场的强质量依赖性。在临界质量以上,磁发电机的强度突然下降,因此我们预测,质量较大的恒星比质量较小的恒星更不可能支持发电机驱动的场。
2012-05-29 astro-ph.SR
Very massive stars and Nitrogen-emitting galaxies
本文提出100–1000 Msun的极大质量恒星可解释高红移星系及球状星团中的氮增丰和He II辐射,并构建依赖Γ/L/M星风物理的新演化框架。
2024-10-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical Differentiation around Five Massive Protostars Revealed by ALMA -Carbon-Chain Species, Oxygen-/Nitrogen-Bearing Complex Organic Molecules-
本文利用ALMA观测五颗大质量原恒星,发现HC5N与含氮复杂有机分子共存于高温热核区,并通过化学模拟证明存在一种不同于暖碳链化学的新型热碳链化学。
2023-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revising the evolutionary stage of HD 163899: the effects of convective overshooting and rotation
根据对B型超巨星HD 1,163899的质光比、有效温度和自转速度的新测定以及对恒星振荡谱的解释,修正了该恒星的演化地位。氮碳丰度的观测值确定了恒星的旋转速率。现在,更大质量的模型比以前考虑的更受欢迎,而且很可能该恒星仍处于主序星阶段。旋转引起的混合表现为大气中氮的过剩,这与我们对HARPS谱的分析一致。因此,HD 163899可能属于一组演化的富氮主序星。
2016-12-23 astro-ph.SR
Light elements in massive single and binary stars
我们强调的作用,轻元素(Li,Be,B)在大规模的单星和双星的演化,这在很大程度上是限制在诊断价值,最重要的是元素硼。然而,我们表明,硼表面丰度在大规模的早期型恒星包含的关键信息,他们的上述演变是无法获得的,否则。特别是,它允许限制内部混合过程和潜在的双星先前的质量转移事件(即使同伴已经消失)。它也可能有助于解开缓慢旋转的富含氮的大质量主序星之谜。
2010-03-08 astro-ph.SR
Star-planet tidal interaction and the limits of gyrochronology
诸如陀螺年代学和磁年代学的年龄估计技术不能应用于与其邻近环境交换角动量的恒星。这对于大质量的近距离行星伴星(周期为几天或更短)来说尤其如此,它们可能受到主星旋转演化的强烈影响,沿着恒星演化,通过恒星-行星潮汐相互作用。我们发现,一个接近的大质量行星与其宿主恒星的相互作用可以强烈地改变后者的表面旋转速率,在大多数情况下与行星吞没有关。在这种情况下,对恒星的陀螺年代学分析会错误地使它看起来像是“恢复了活力”,从而使我们无法放心地使用这种方法。为了克服这个问题,我们最终提出了一种新的年龄测定技术的概念证明,我们称之为潮汐年代学,它是基于观测到的一个给定的恒星-行星系统的$\rm P_{rot,\star}$ - $\rm P_{orb}$。陀螺年代学技术只能应用于$\rm P_{rot,\star}$ - $\rm P_{orb}$特定范围之外的孤立恒星或恒星-行星系统。这个区域随着恒星和行星质量的增加而扩大。在那个禁区内,或者如果怀疑有行星被吞没,陀螺年代学应该非常谨慎地使用,而潮汐年代学可以考虑。虽然这项技术还不能提供该系统的精确年龄,但它已经是陀螺年代学的延伸,对于由0.3到1.2 $M_{\odot}$之间的恒星和质量大于1 $\rm M_{jup}$的行星组成的行星系,它可能有助于确定更精确的可能年龄范围。
2019-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nitrogen line spectroscopy in O-stars -- III. The earliest O-stars
这是旨在分析O型恒星中氮丰度的系列论文中的第三篇,以进一步限制大质量恒星的早期演化。我们提供了第一个理论预测的NIV 4058/NIII 4640发射线的比例依赖于各种参数,并面对他们从早期LMC/SMC O-星样本的分析结果。恒星和风的参数确定的H/He/N线的线轮廓拟合,利用氦和氮电离平衡。使用NLTE大气代码FASTWIND计算相应的合成光谱。虽然有一个单调的关系之间的发射线比和Teff,所有其他参数是相等的,理论预测表明额外的依赖关系,最值得注意的是,对氮丰度。这些基本的预测证实了大气代码CMFGEN的结果。从氮电离平衡推断,最早的O型星的有效温度比以前的研究表明的要高得多。与早期的结果一致,有效温度从超巨星到矮星在LMC的所有光谱类型增加。对于给定的光度类,观测到的NIV 4058/NIII 4640发射线比与Teff之间的关系对于我们的样本恒星来说是相当单调的,并且与我们的模型预测相当一致。光谱子型内的散射主要由丰度效应产生。我们的研究结果表明,Walborn等人(2002)的分类方案能够提供光谱类型和Teff之间的有意义的关系,只要有可能区分光度类别。这在低Z环境(如SMC)中可能难以实现,因为风强度相当低。根据我们的预测,分类方案的主要偏差是由于氮含量。
2012-05-20 astro-ph.SR
The effects of surface fossil magnetic fields on massive star evolution: I. Magnetic field evolution, mass-loss quenching and magnetic braking
表面磁场对恒星的质量损失和旋转有很大的影响,因此,对大质量恒星的演化有很大的影响。在这项工作中,我们研究了一个不断发展的偶极表面化石磁场与初始场强为4 kG的15 M的$_{\odot}$太阳金属丰度模型使用日内瓦恒星演化代码的特性的影响。考虑两种不同的情况下的内部角动量输运的非旋转和旋转模型进行了计算,包括磁场演变,质量损失淬火,和磁制动。磁场演化导致最初强的磁场减弱,然而,在我们的模型中,当恒星向红超巨星阶段演化时,仍然保持着可观察到的磁场。在给定的初始质量的模型,质量损失淬火是适度的。磁制动大大提高了化学元素的混合,如果径向差分旋转是允许的,另一方面,列入表面磁场产生一个较低的表面富集的情况下,近固体旋转。包括表面磁场的模型在亨特图(绘制氮丰度与$v \sin i$)上显示出与不包括表面磁场的模型明显不同的趋势。磁模型同意定性与异常的“第2组恒星”,显示缓慢的表面旋转和高表面氮增强的主要序列。
2019-02-25 astro-ph.SR
The MiMeS Survey of Magnetism in Massive Stars: CNO surface abundances of Galactic O stars
大质量恒星的演化仍有一部分是不受约束的。质量、金属丰度、质量损失和自转是恒星演化的主要驱动力。双星和磁场也可能显著影响大质量恒星的命运。我们的目标是研究银河系中单个O星的演化。为此,我们使用了74个对象的样本,包括从O 4到O9.7的所有光度类别和光谱类型。我们依赖于在大质量恒星的MiMeS调查的背景下获得的光谱学。我们用代码CMFGEN进行光谱建模。我们确定样本恒星的表面性质,特别强调碳,氮和氧的丰度。我们的大多数样本恒星的初始质量在20到50 Msun之间。我们发现,氮是更丰富和碳/氧更多的超巨星比在矮星耗尽,与巨人显示中间程度的混合。通过CNO循环的核合成预测的值的范围内观察到的CNO丰度。在给定的光度等级内,质量较大的恒星似乎比质量较低的恒星化学成分更丰富。我们比较我们的结果与三种类型的演化模型的预测,并表明,对于两组模型,我们的样本的80%可以解释的恒星演化,包括旋转。磁性对地表丰度的影响是不受约束的。我们的研究表明,在20-50 Msun质量范围内,银河系中大多数单O星的表面化学丰度都能很好地用旋转恒星的恒星演化来解释。
2014-11-17 astro-ph.SR
[WN] central stars of planetary nebulae
虽然大多数低质量恒星在其演化过程中表面都富含氢,但相当一部分白矮星以及行星状星云的中心恒星表面成分缺乏氢。这些缺氢中心星的光谱大多与碳序的大质量沃尔夫-拉叶星非常相似,即具有碳、氦和氧的宽发射线。与大质量沃尔夫-拉叶星类似,它们被归类为[WC]星。它们的形成,这是相对较好的理解,被认为是一个(非常)晚的热脉冲的氦燃烧壳的结果。因此,令人惊讶的是,最近发现的一些缺氢中心星,如IC 4663和Abell 48,其光谱与大质量沃尔夫-拉叶星的氮序列相似,即具有强的氮而不是碳的发射线。因此,这种新类型的中心恒星被标记为[WN]。我们目前的光谱分析这些对象,并讨论进一步的候选人的地位,以及[WN]恒星的演化状态和起源。
2016-12-12 astro-ph.SR
On the Nitrogen variation in ~2 Gyr old massive star clusters in the Large Magellanic Cloud
本文介绍了大麦云星云中三个大质量、中等年龄($\sim 1.7-2.3$ Gyr)星团中红巨星分支星的ESO/VLT FORS 2低分辨率光谱。测量了NGC 1978、NGC 1651和NGC 1783的24、21和12颗成员星在4300和3883处的CH和CN指数带,以及[C/Fe]和[N/Fe]丰度比。我们在NGC 1978和NGC 1651中发现了CN的显著内禀扩散,这是星团内多个恒星星族(MP)的信号。相反,我们在测量精度范围内报告了NGC 1783中的零CN扩散。对于NGC 1978,我们将CN分布中的两个种群分开,并将CN分布转化为内部N变异$Δ$ [N/Fe] $=0.63\pm0.49$指数。对于NGC 1651和NGC 1783,我们分别对$Δ$ [N/Fe] $\leq 0.2, 0.4$ dex的N丰度变化设定了上限。光谱分析证实了HST测光的先前结果,其中发现NGC 1978以N扩散的形式托管MP,而稍微年轻的星系团(例如NGC 1783,$<$ 2 Gyr old)则不在不确定性范围内。它还证实,中间年龄的大规模集群显示较低的N丰度的变化相对于古老的球状星团,虽然这是部分原因是由于在这些恒星质量的第一次疏浚的效果,最近在文献中报道。我们强调的重要性,未来的研究,估计初始N丰度的变化,免费的恒星演化混合过程中,通过观察未进化的恒星在年轻的集群。
2021-06-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Helium and Nitrogen Enrichment in Massive Main Sequence Stars: Mechanisms and Implications for the Origin of WNL Stars
具有$M \gtrsim 60 \, \mathrm{M}_\odot$的大质量恒星的演化路径仍然很不确定。它们以主序(MS)O星的形式开始生命。根据它们的质量、旋转速率和金属丰度,它们可以遇到各种各样的演化状态,这些状态具有同样广泛的可能表面成分和光谱分类。我们提出了一个新的网格计算这样的恒星的演化,涵盖了广泛的质量,M/M $_\odot = 60$ $150$,旋转速率,$v \, / \, v_{\rm crit} = 0$ $0.6$,金属丰度,$[\mathrm{Fe}/\mathrm{H}] = -4$ $0$,和$α$ -元素增强,$[α/\mathrm{Fe}] = 0$到$0.4$。我们表明,旋转的恒星经历旋转引起的核合成产物,主要是He和N,在它们的表面上,而仍然在MS上。非旋转的富含金属的恒星也揭示了它们表面上的核合成产物,因为即使是少量的质量损失也暴露了它们的“化石”对流核心:不再对流的区域,但在恒星演化的早期阶段是对流核心的一部分。因此,氦和氮的表面增强,预计在所有金属丰度旋转的恒星,和非旋转的恒星,如果他们是相对丰富的金属。我们从我们的网格中计算出一个代表性模型的恒星大气层,适当地考虑了He和N的增强,并表明所得到的光谱与观察到的WNL恒星有很好的匹配,这强烈表明我们已经确定的物理机制是WNL阶段的最终原因。
2020-05-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Wolf-Rayet binaries of the nitrogen sequence in the Large Magellanic Cloud: spectroscopy, orbital analysis, formation, and evolution
大质量沃尔夫-拉叶(WR)星控制着星系的辐射和机械能收支,是大质量恒星在核心坍缩之前演化的一个关键阶段。核心燃烧氦的WR星(经典WR,cWR)主要是通过风剥离(w-WR)还是通过双星剥离(b-WR)形成,目前还不清楚。由于WR双星的复杂性,到目前为止在很大程度上避免了光谱,我们的研究集中在44 WR双星/大麦云(LMC,金属丰度Z~0.5 Zsun)的候选者,确定的径向速度变化,复合光谱,或高X射线光度的基础上。依靠不同的光谱数据库,我们的目标是获得我们的目标的物理和轨道参数,面对演化的大质量恒星在太阳下的金属丰度的演化模型,并限制在形成它们的二进制相互作用的影响。使用波茨坦Wolf-Rayet(PoWR)代码和互相关技术进行光谱分析。使用代码Spectangular或移位相加算法执行解纠缠。演化状态解释使用二进制人口和光谱合成(BPASS)代码,探索二进制相互作用和化学均匀的演变。在赫兹-罗素图上,没有明显的明显的单星和双星WN星的位置二分法。根据常用的恒星演化模型(BPASS,日内瓦),大多数明显的单颗WN星不可能形成为单颗恒星,这意味着它们被未被发现的伴星剥离。否则,它必须遵循预WR质量损失/混合(例如,在红超巨星阶段)在标准的恒星演化模型中被严重低估。
2020-09-08 astro-ph.SR
Chemical abundances of fast-rotating massive stars. I. Description of the methods and individual results
目标:最近的观测已经挑战了我们对大质量恒星旋转混合的理解,揭示了一群表面氮丰度明显正常的快速旋转物体。然而,由于一些问题,出现了一些问题,这使得有必要重新调查;这些问题包括氮丰度的许多上限,未知的多重性状态,以及具有不同物理性质的恒星的混合,例如它们的质量和演化状态,已知控制旋转混合的量。研究方法:我们精心挑选了银河系中明亮、快速旋转的早期型恒星的大量样本(40个光谱类型在B0.5和O 4之间的天体)。然后,根据目标的温度,用恒星大气模拟代码EQUIL/SURFACE或CMFGEN分析其高质量、高分辨率的光谱。进行了几次内部和外部检查,以验证我们的方法;值得注意的是,我们将我们的结果与一些知名物体的文献数据进行了比较,研究了重力暗化的影响,或者面对两个代码提供的结果,这两个代码都适用于两种分析。此外,我们还研究了恒星的径向速度,以评估它们的双星性。结果如下:这第一部分的研究提出了我们的方法,并提供了推导出的恒星参数,他,CNO丰度,和每个恒星的样本的多重性状态。这是第一次以均匀的方式确定如此大量的银河系大质量快速旋转体的He和CNO丰度。
2017-03-16 astro-ph.SR
Observational signatures of past mass-exchange episodes in massive binaries: The case of HD 149 404
近距离大质量双星中的质量和动量交换在它们的演化中起着重要作用,并产生了几个观测特征,如异步旋转和改变的化学成分,这些特征在恒星再次分离后仍然存在。我们研究了分离的大质量O星双星HD 149404(O7.5If + ON9.7I,P = 9.81天)的这些影响,这被认为是经历了过去的情节情况下A罗奇叶溢出(RLOF)。使用相位分辨光谱学,我们进行了两颗恒星的光谱解纠缠。然后用CMFGEN模型大气代码分析重建的初级和次级光谱,以确定恒星参数,如有效温度和表面重力,并限制组分的化学组成。我们补充了光学研究与IUE光谱的研究,我们比较合成的二元光谱。恒星的性质与进化模型进行了比较。我们证实了一个强大的过剩的氮($\left[\rm N/C\right]\sim150\left[\rm N/C\right]_{\odot}$)的第二和轻微的氮过剩($\left[\rm N/C\right]\sim5\left[\rm N/C\right]_{\odot}$)的主星。比较这两颗恒星,我们发现了异步旋转的证据,旋转周期比为$0.50 \pm 0.11$。HD 149404中的一个过去的案例A RLOF相互作用的假设是最合理的,以解释其化学丰度和旋转双折射性。一些观察到的属性,如丰度模式,显然是一个挑战,目前的情况下,二元演化模型,但是。
2016-02-03 astro-ph.SR
Multiple channels for nitrogen pollution by metal enriched supermassive stars and implications for GN-z11
本文通过模拟金属增丰超巨星模型,解释了GN-z11异常的超太阳氮丰度,并发现最大质量模型以剧烈爆炸终结,进一步加剧氮污染。
2023-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Very massive stars and Nitrogen emitting galaxies
针对高红移星系及引力透镜星系中异常显著的氮含量,提出零龄主序质量为100-1000太阳质量的超大质量恒星是其共同来源,并强调必须在星族合成与化学演化模型中自洽地包含VMS。
2023-10-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of surface CNO abundances in massive stars
氮碳比(N/C)和氮氧比(N/O)是中等质量和大质量恒星内部对混合最敏感的量。我们进一步研究这些比率的理论性质,以及把最近的观测结果的背景下获得的大质量恒星在银河系和麦哲伦星云的VLT火焰调查。我们认为解析关系和恒星演化的数值模型以及我们自己的恒星大气模型,我们严格重新调查观察到的光谱。在理论方面,N/C与N/O的关系图显示出对初始恒星质量、自转速度和混合过程的性质的依赖性很小,直到N/O的相对富集度达到约4倍,因此该图构成了对观测结果的理想质量检验。火焰调查和理论值之间的比较显示出总体一致,尽管发表的结果的观测分散。CNO产物的某些混合的存在被清楚地证实,但是数据的准确性不足以允许测试旋转恒星的不同模型和日内瓦模型之间的显著差异。我们讨论了为什么部分观察数据点不应被考虑用于这种比较的原因(大部分是由于观察偏倚)。当不考虑这些观测数据点时,分散度降低。最后,N/C vs N/O图可能提供了一种强有力的方法来区分红超巨星阶段之前的蓝超巨星和之后的蓝超巨星。此外,相似低速的红超巨星可能会表现出不同的N富集度,这取决于它们在主序阶段的初始旋转。
2014-04-03 astro-ph.SR
The effects of surface fossil magnetic fields on massive star evolution: III. The case of $τ$ Sco
$τ$ Sco是上Sco星协中一颗被充分研究的磁性B型星,它有许多令人惊讶的特征。它旋转得很慢,显示氮过剩。它的表面磁场比纯粹的偶极结构复杂得多,这在大质量磁性恒星中是不寻常的。我们采用CMFGEN辐射转移代码来确定的基本参数和表面CNO和氦丰度。然后,我们采用MESA和GENEC恒星演化模型解释表面磁场的影响。为了使$τ$ Sco的性质与单星模型相一致,旋转混合的效率需要增加3到10倍,磁制动的效率需要增加10倍。自旋下降可以通过假设一个磁场衰减的情况来解释。然而,同时进行的化学浓缩对单星设想提出了挑战。以前的研究确实提出了$τ$ Sco的恒星合并起源。然而,合并方案也面临着类似的挑战,我们的磁性单星模型来解释$τ$天蝎座的同时缓慢旋转和氮过剩。总之,单星通道似乎不太可能和通用的解释这些差异,而合并的情况和其他潜在的双演化通道仍然需要进一步评估,以确定它们是否可以自洽地解释观测到的$τ$ Sco。
2021-04-23 astro-ph.SR
Non-standard s process in low metallicity massive rotating stars
上下文已知旋转会影响大质量恒星中轻元素的核合成,主要是通过旋转引起的混合。特别是,轮作提高了初级氮的生产。旋转恒星的模型能够再现在低Z晕星中观察到的氮。目标。在这里,我们提出了第一个网格的恒星模型旋转大质量恒星在低Z,其中一个完整的S-过程网络被用来研究旋转引起的混合重元素的核合成的影响。方法.我们使用日内瓦恒星演化代码,其中包括一个扩大的反应网络与核物种铋计算25 M $_\odot$模型在三个不同的Z和不同的初始旋转速率。结果首先,我们确认,旋转引起的混合导致生产的主要$^{22}$ Ne,这是主要的中子源的s过程中的大质量恒星。因此,旋转增强了大质量恒星在所有Z处的s过程。第二,在包括旋转的模型中,中子与种子的比率随着Z的减小而增加,这导致在堆芯He燃烧结束时,Z <1 e-3处的所有铁种子被完全消耗。因此,在低Z下,铁晶种是这种增强的S过程的主要限制。第三,随着Z降低,直到Ba峰的元素的产生增加,而Sr峰的元素减少。我们研究了初始旋转速率和不确定的$^{17}$ O $(α,γ)$速率(强烈影响$^{16}$ O的中子毒性强度)对我们结果的影响。这项研究表明,旋转模型可以在很宽的Z范围内产生大量的元素,最高可达Ba。第四,与He核相比,He壳层中的初级$^{22}$ Ne产生甚至更高(在所有Z处的质量分数> 1%),这可以为具有初级中子源的He壳层中的爆炸中子捕获核合成打开…
2011-12-23 astro-ph.SR
Chemical abundances of fast-rotating massive stars. II. Interpretation and comparison with evolutionary models
目标:过去对快速旋转的大质量恒星的观测显示,它们的表面有正常的氮丰度,这引起了人们对旋转混合范式的质疑。我们重新审视这个问题,由于明亮的快速旋转OB星的样本的光谱分析,在高转速下的旋转混合的效率进行量化的目标。方法:我们的样本由40个主序列上的快速旋转子组成,光谱类型在B0.5和O4之间。我们比较的丰度的一些关键元素指标的混合(他,CNO)与预测的演化模型的单一对象和恒星的相互作用的二元系统。结果如下:一半样本恒星的性质可以通过单一演化模型重现,即使是在可能或确认的双星的情况下,因此可以在预相互作用配置中是真正的单星。其余样品的主要问题是[N/O]丰度比不匹配(我们确认存在快速旋转体,缺乏氮富集)和/或模型无法解释的高氦丰度。修改单星模型中的扩散系数并不能解决问题,因为它不能同时重现我们目标的氦丰度和[N/O]丰度比。由于它们中的一部分实际上是二进制的,我们还比较了它们的化学性质与预测的后传质系统。我们发现,这些模型可以解释大多数目标的丰度测量,包括一些最富氦的目标,但在其他情况下无法重现它们。因此,我们的研究表明,目前的模型中仍然缺少一些物理成分。
2017-06-21 astro-ph.SR
Low-metallicity massive single stars with rotation. II. Predicting spectra and spectral classes of chemically-homogeneously evolving stars
上下文贫金属的大质量恒星被认为是某些超新星、伽马射线暴和致密天体合并的祖先,它们的强电离辐射可能有助于宇宙的早期形成。然而,它们仍然主要是理论上的,因为这些物体的个别光谱观测很少在SMC的金属丰度以下进行。目标。这项工作的目的是探索我们的国家的最先进的恒星演化理论相结合的恒星大气预测的某种类型的贫金属(0.02 Z $_{\odot}$)热的大质量恒星,化学均匀演化的,称为TWUIN星。方法.合成光谱对应于一个广泛的范围内的质量(20 - 130 M $_{\odot}$),并涵盖了几个演化阶段,从零年龄的主序列核心氦燃烧阶段进行了计算。结果我们发现TWUIN星在它们的大部分{核心氢燃烧}寿命期间几乎没有发射线。大多数金属线完全不存在,包括氮。在它们的核心氦燃烧阶段,谱线转换为发射,甚至出现一些金属谱线(氧和碳,但仍然几乎没有氮)。质量损失和结块在后来的演化阶段中,特别是在核心氦燃烧期间,对谱线的形成起着重要作用。我们的大部分光谱被归类为早期O型巨星或超巨星,我们发现沃尔夫-拉叶星WO型在核心氦燃烧阶段。结论.在低金属丰度星系中观测到的极热的早期O型恒星可能是化学均匀演化的产物$-$,因此是长持续时间伽马射线暴或Ic型超新星的祖先。TWUIN恒星可能在宇宙再电离中扮演重要角色,因为它们很热,在大部分寿命中没有显示出突出的发射线。
2019-01-10 astro-ph.SR
Evidence for conservative mass transfer in the classical Algol system $δ$ Librae from its surface carbon-to-nitrogen abundance ratio
大陵型双星系统是质量较大的组分与其伴星之间快速质量转移的产物。目前还不清楚这个过程是否是保守的,或者是否有大量的质量从系统中损失。一个系统在质量交换之前的历史记录在光球的化学成分中,特别是在碳氮比(C/N)中。我们用它来跟踪一个经典的Algol型系统,$δ$ Librae的组件中的传质过程的效率。目前的分析以新的光谱数据(地面高分辨率埃歇尔光谱)和提取的档案测光观测(STEREO卫星的天基测量)为基础。在轨道解中,考虑了径向速度变化的非开普勒效应。与以前的研究相比,这将主要的质量减少了1.1 \Msun \($\sim$ 23\%),并消除了半径和有效温度之间长期存在的差异。光谱解缠技术应用于埃歇勒观测,分离各个分量的光谱。大气和丰度进行分析的质量增加的组成部分,我们发现C/N $= 1.55 \pm 0.40$的这颗星。计算了这两个组件的一组广泛的进化模型($3.5\times10^6$),并从中推导出最佳拟合模型。结果表明,表征二元系统质量损失效率的参数$β$接近于零。这意味着$δ$ Lib中的质量传递大部分是保守的,系统的质量损失很小。
2018-10-02 astro-ph.SR
X-Shooting ULLYSES: Massive stars at low metallicity -- V. Effect of metallicity on surface abundances of O stars
本文通过分析麦哲伦云和银河系O型恒星的表面丰度,证实了低金属丰度下恒星自转驱动的化学混合更强,并指出需更大无偏样本以改进大质量恒星演化模型。
2024-05-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mixing of CNO-cycled matter in pulsationally and magnetically active massive stars
本文报道了银河系主序星附近~7-20 M_sun大质量恒星的氦、碳、氮和氧丰度的一个较大的样本,这些恒星由表观正常天体、仙王座β型和SPB型变星以及磁星组成。使用复杂的非LTE谱线形成和综合分析策略对高质量频谱进行均匀分析。所有的恒星都遵循先前建立的N/C-N/O比率的紧密趋势,并显示出正常的氦丰度,定量地追踪了hoc循环的核路径。混合信号的强度与磁场的存在之间存在着相关性,结合低自转速度,这意味着磁破碎对于某些大质量恒星的自旋下降是非常有效的。我们建议几个对象的后续分光偏振,混合签名表明这些恒星可能的磁性。
2010-11-27 astro-ph.SR
A Binary Orbit for the Massive, Evolved Star HDE 326823, a WR+O System Progenitor
热星HDE 326823是一颗候选的过渡相天体,它正在演变成富氮的沃尔夫-拉叶星。它也是一个已知的低振幅光度变星,周期为6.123 d。我们提出了新的,高和中等分辨率的光谱HDE 326823,我们表明,吸收线显示相干多普勒频移与此期间,而发射线显示很少或没有速度变化。我们解释的吸收线的变化作为轨道运动的明显明亮的恒星在一个密切的,相互作用的二进制。我们认为,这颗星是失去质量的质量增益隐藏在厚厚的吸积环和环双星盘,这是源的发射线。HDE 326823可能属于一类产生短周期WR+O双星的天体。
2011-10-07 astro-ph.SR
Observational effects of magnetism in O stars: surface nitrogen abundances
我们调查的表面氮含量的六个磁性O星已知的日期,以及早期的B型星头天蝎座。我们将这些丰度与演化模型的预测进行比较,以隔离磁场对恒星内部元素运输的影响。我们进行了定量光谱分析的样本星与国家的最先进的大气模型。我们依赖于高信噪比,高分辨率的光谱获得ESPADONS在CFHT和NARVAL在TBL。用CMFGEN程序计算了大气模式和合成光谱。N/H值及其不确定性的确定和进化模型的预测相比。我们发现,磁星可以分为两组:一组的恒星显示没有N富集(一个对象),和一个恒星最有可能显示额外的N富集(5个对象)。对于一颗恒星(θ 1猎户座C),由于它的年龄很小,因此无法得出可靠的结论。没有N富集的恒星是磁场最弱的恒星,可能是发电机起源的。它可能是一颗在固体自转条件下经历了强磁制动的恒星,但它的自转速度仍然比较大。这五颗高N含量的恒星可能是零龄主序星上的慢自转星,但它们的表面N/H值是正常O星的典型值,这表明存在(可能是化石)磁场导致了额外的富集。这些恒星可能有一个强烈的差异旋转诱导剪切混合。我们的研究结果应该被视为新的理论模拟可以依赖的基础,以更好地理解磁性对大质量恒星演化的影响。
2011-12-12 astro-ph.SR
The transport of angular momentum for massive stars I. Formation of slowly rotating WNE stars
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Key Laboratory for Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天体结构与演化重点实验室);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(国际超新星中心云南省重点实验室);Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天文大科学研究中心)
本研究通过改进的内部重力波和磁性Tayler不稳定性模型,揭示了大质量恒星中角动量输运机制,解释了WNE恒星的缓慢旋转现象。
2025-12-24 astro-ph.SR
Spectroscopic and physical parameters of Galactic O-type stars. III. Mass discrepancy and rotational mixing
大质量恒星在宇宙的演化中起着关键作用。我们的目标是比较观测和预测的银河系单O星的性质,以识别和约束不确定的物理参数和过程中的恒星演化和大气模型。我们使用了一个样本的53个对象的光谱类型从O3到O9.7。对于其中的30个,我们确定了主要的光球和风参数,使用光学光谱和应用FASTWIND代码。对于其余对象,使用通过CMFGEN代码获得的文献数据。我们的样品的属性进行了比较,发表的预测的基础上,包括旋转诱导混合的两个网格演化模型。在每一个光度类,我们发现一个密切的相关性N表面丰度和光度,更强大的N富集在更大的质量和演化O星。此外,表面氮和氦丰度的相关性进行了观察。大量超过30个太阳质量的富氮恒星认为旋转诱导混合是最可能的解释。然而,没有一个考虑的模型可以正确地匹配观察到的趋势,特别是在高质量的制度。我们确认在低质量O-星制度的对象的质量差异。我们的结论是旋转诱导混合氦恒星表面是太强的一些模型。我们还建议,目前的不足之处的模型,以代表在更大质量的恒星与相对较慢的旋转N富集可能与旋转混合的效率问题。我们只剩下这样一幅图景,其中需要调用双星和磁场,以使观测到的大质量主序星群体的表面性质与相应的演化模型更加完全一致。
2018-03-09 astro-ph.SR
Four open questions in massive star evolution
我们讨论了大质量恒星演化的四个问题。第一个是关于缓慢旋转的、非进化的、富含氮的恒星的起源。我们认为,这些恒星可能起源于最初快速旋转的恒星,其表面已被制动下来。第二个问题是关于天鹅座α型变星的进化状态。根据它们的脉动性质,这些恒星应该是后红超巨星。然而,一些恒星至少呈现出表面丰度,表明它们应该是前红超巨星。如何调和这两个矛盾的要求?第三个是各种超新星类型,它们是初始质量在18到30 Msun之间的恒星演化的终点,即在其一生中经历红超巨星阶段的最大质量恒星。它们会产生IIP、IIL、IIn、IIb或Ib型超新星吗?还是它们在结束时不会产生任何SN事件?最后,我们将讨论为什么尚未发现如此少的Ibc型超新星祖先的原因?
2013-08-27 astro-ph.SR
Mixing in magnetic OB stars
最近的观测揭示了一个缓慢旋转的富氮B矮星群体的存在,这是包括旋转混合在内的进化模型所无法预测的。然而,由于理论上的论点表明,磁过程可能会显着增加化学元素的运输效率,它是重要的,以评估在一些已知的磁性OB星的混合程度。我们回顾我们的知识,这些对象的CNO丰度的属性,并提出了第一个结果的NLTE丰度的大质量恒星的研究确定为磁性的MiMeS合作。虽然氮过量通常与磁场的存在有关,但没有证据表明这两种现象之间存在严格的一一对应关系。因此,这表明,其他(仍然难以捉摸)参数可能控制的混合量所经历的主序星OB。
2010-10-20 astro-ph.SR
Observations and three-dimensional photoionization modelling of the Wolf-Rayet planetary nebula Abell 48
最近的观测显示,行星状星云Abell 48的中心恒星表现出类似于大质量氮序沃尔夫-拉叶星的光谱特征。这就提出了一个相关的问题,它是否仍然是一个行星状星云,或者更确切地说是一个大质量恒星的环形星云。在这项研究中,我们已经建立了一个三维的光电离模型的Abell 48,约束我们的新的光学积分场光谱。空间分辨速度分布的分析使我们能够约束阿贝尔48的几何形状。我们利用碰撞激发线得到了星云的物理条件和氮、氧、氖、硫和氩相对于氢的离子丰度。我们还确定了氦的温度和离子丰度的氦和碳的光学复合线。在我们的光电离模型中,我们得到了一个很好的拟合的观测大多数的发射线通量。从我们的模型推导出的离子丰度是在体面的协议与经验分析。然而,我们注意到从模型和经验分析得出的氦气温度之间存在明显的差异,因为我们的模型高估了。这可能是由于存在一小部分富含冷金属的结构,而这些结构没有包括在我们的模型中。结果表明,以缺氢膨胀模型大气为电离源,有效温度为70 kK,恒星光度为5500 L_sun,能较好地再现观测到的星云线通量,这相当于一颗相对低质量的祖星(~ 3 M_sun),而不是一颗大质量的Pop I星。
2014-03-01 astro-ph.SR
Nebular Nitrogen Line Emission in Stripped-Envelope Supernovae -- a New Progenitor Mass Diagnostic
本文提出利用剥离包层超新星中的[\ion{N}{II}]发射作为前身星He核心质量的新诊断,通过SUMO光谱模拟与观测对比,发现低质量He核心仅与IIb型超新星相关。
2024-03-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar Populations with MaNGA: Iron Kink and Nitrogen Fuzz
Washington State University(华盛顿州立大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
通过分析2968个MaNGA早型星系,发现铁丰度随速度弥散的拐点及低弥散星系氮丰度的高散射,结合TNG100模拟及核合成、恒星形成历史等解释,支持了[Mg/Fe]趋势的时间尺度论证。
2025-11-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tidal Disruption Events from Stripped Stars
本文研究被双星演化剥离包层的恒星产生的潮汐瓦解事件,发现其N/C丰度比增强远超大质量恒星TDEs,且时间演化行为与主序星相反,可用于更准确刻画被瓦解恒星。
2024-06-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Empirical Constraints on the Nucleosynthesis of Nitrogen
我们得出的经验约束氮的核合成产量,将N富集到我们以前开发的和经验调整的多区银河系化学演化模型。我们采用了金属独立(“初级”)N产量从大质量恒星和金属依赖(“二级”)N产量从AGB星。在我们的模型中,银河系径向带并不沿着观测到的[N/O]-[O/H]关系演化,而是先在[N/O]大致不变的情况下[O/H]增加,然后通过次级N产生沿[N/O]向上移动。通过$t\approx5$ Gyr,该模型接近平衡态[N/O]-[O/H]关系,它跟踪径向氧梯度。我们发现很好的协议与[N/O]-[O/H]在河外星系中观察到的趋势,如果我们采用IMF平均的大质量恒星产量$y_\text{N}^\text{CC}=3.6\times10^{-4}$,与快速旋转的祖先预测一致,和一个分数AGB产量是线性的质量和金属丰度$y_\text{N}^\text{AGB}=(9\times10^{-4})(M_*/M_\odot)(Z_*/Z_\odot)$。该模型再现了在APOGEE巡天中发现的银河系恒星的[N/O]-[O/H]关系,并且再现了恒星[N/O]随年龄和[O/Fe]的变化趋势(尽管不完全)。金属度依赖的产额在形成气相[N/O]-[O/H]关系中起着主导作用,但AGB时间延迟需要与APOGEE恒星年龄和[O/Fe]趋势相匹配。如果在恒星形成率中加入$\sim$ 40%的振荡,模型再现了MaNGA观测到的外星…
2022-02-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
15N Fractionation in Infrared-Dark Cloud Cores
氮是宇宙中最丰富的元素之一,它的14 N/15 N同位素比率有可能提供有关太阳形成的初始环境的信息。最近的发现表明,太阳系可能形成于一个巨大的星团,因为陨石中存在的短寿命放射性同位素只能用超新星的影响来解释。该项目的目的是确定冷的、巨大的致密岩心样品在其演化的初始阶段的14 N/15 N比。我们观测了HCN,H13 CN,H15 N,HN 13 C和H15 NC的J=1-0跃迁。IRDC被认为是大质量恒星和星团的前身。假设LTE和15 K的温度,计算HCN、H13 CN、HC 15 N、HN 13 C和H15 NC的柱密度,并确定每个芯的14 N/15 N比。在我们的IRDC核心样品中测量的14 N/15 N比在HCN中介于~70和>763之间,在HNC中介于~161和~541之间。它们与地球大气层(TA)和原太阳星云(PSN)的值一致,并与低质量恒星前核中测量的比值一致。然而,在岩心C1、C3、F1、F2和G2中测得的14 N/15 N比与使用具有腈官能团(-CN)和氮杂环(-NH)的含氮分子对相同块状岩心进行的类似研究的结果不一致,尽管比值范围相似。在4个IRDC中,我们测量到相对较低的14 N/15 N比IRDC G,这与在小宇宙物质和原行星盘中测量的相当。低平均气体密度的云表明,气体密度,而不是气体温度,可能是主导参数影响的初始氮同位素组成的年轻PSN。
2017-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Tarantula Massive Binary Monitoring: III. Atmosphere analysis of double-lined spectroscopic systems
双星系统中单个天体的精确恒星参数是制约双星对恒星演化影响的关键。这些参数是探索现有和未来理论进化模型的先决条件。我们的目标是推导出TMBM样品中31个SB 2的大气参数。这个样本由分离,半分离和接触系统组成,其中至少有一个组件被归类为O星,是研究双星如何影响我们对大质量恒星演化的认识的绝佳测试平台。32个时期的FLAMES/GIRAFFE光谱分析使用光谱解缠,以构建62个组件的个人光谱。我们应用CMFGEN大气程序来确定它们的恒星参数和它们的He,C和N表面丰度。从这些属性,我们表明,潮汐对化学混合的影响是有限的。较长周期轨道上的组件显示出较高的氮富集在其表面比那些在较短周期的轨道,在旋转或潮汐混合的预期,这意味着其他机制在这一过程中发挥作用。填充罗氏叶的成分是大量供体。它们的表面氮含量较高,旋转速度比它们的同伴慢。通过增加新的物质,它们的同伴旋转得更快,并恢复活力。它们在N-vsini图中的位置倾向于表明,双星产物是填充两组恒星(缓慢旋转的富氮恒星和快速旋转的非富氮恒星)的良好候选者,这两组恒星不能通过单星人口合成来复制。这个样本是以这种均匀方式研究的最大的二进制样本。对这些天体的研究为我们提供了强有力的观测约束,以测试理论上的二元进化轨迹。
2019-12-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLT-FLAMES survey of massive stars: NGC346-013 as a test case for massive close binary evolution
NGC 346 -013是VLT-FLAMES大质量恒星巡天在小麦哲伦星云中发现的一颗特殊的双线食双星。使用VLT-FLAMES获得的光谱用于构建径向速度曲线,然后使用Faulkes望远镜South获得的测光来推导轨道参数,同时将次级光谱与TLUSTY模型大气的合成光谱进行比较。轨道周期为4.20381(12)天,质量为19.1+/-1.0和11.9+/-0.6 Msun。主星是一个快速旋转的晚O型矮星,而次级星是一个早B型巨星,显示出近同步旋转,并充满了它的洛希瓣,这意味着它最初是更大质量的组成部分,最近的质量转移使主星旋转到近临界旋转。与合成光谱的比较发现,温度为34.5kK和24.5kK的初级和次级分别,与SMC的基线值相比,次级的氮丰度增强,与相互作用的双星模型的预测一致。NGC 346 -013可能是通过初始质量约为22+ 15 Msun的系统中的非保守质量转移演化而来的,其良好的约束轨道解和大气参数使其成为使用二进制演化代码进行定制建模的绝佳候选者。该系统将成为限制大质量近双星系统中热时标质量传递物理学和相关质量传递效率的基石。
2011-10-28 astro-ph.SR
Rotating Massive Main-Sequence Stars I: Grids of Evolutionary Models and Isochrones
我们提出了一个密集的网格旋转大质量主序星的演化轨迹和等时线。我们提供了三个网格与不同的初始组成量身定制的比较早期OB星在小和大麦云云和银河系。每个网格覆盖的质量范围从5到60 Msun,初始旋转速率在0到大约600 km/s之间。为了校准我们的模型,我们使用了VLT-FLAMES大质量恒星巡天的结果。我们利用观测到的表面重力log g < 3.2的恒星自转速率下降来确定对流过冲的量,以确定主序的宽度。我们利用大麦云星云中B星的氮丰度测定校准了旋转诱导混合的效率。我们描述和提供的演变轨迹和中央和表面丰度的演变。特别是,我们讨论了准化学均匀演化的发生,即最大质量的快速旋转恒星内部有效混合的严重影响。我们提供了一组详细的旋转恒星等时线。自转作为一个初始参数,导致大质量主序星的年龄和质量之间的简并,如果确定从它的观测位置在赫兹-罗素图。我们表明,考虑表面丰度可以解决这种简并。
2011-04-19 astro-ph.SR
Herschel-PACS Measurements of Nitrogen Enrichment in Nebulae around Wolf-Rayet Stars
对于NGC 6888、WR 8和Abell 48这三个具有早期WN Wolf-Rayet激发星的星云,我们获得了[N III] 57 μ m和[O III] 88 μ m谱线的Herschel-PACS谱线扫描,以及[N II] 122和205 μ m谱线的扫描。由前两条线我们导出了N $^{2+}$ /O $^{2+}$丰度比,它等于在大范围星云条件下的总N/O比。我们发现,所有观测到的星云具有显着的氮富集,与派生的N/O比大于太阳。两个星云的大质量沃尔夫-拉叶激发星,NGC 6888和WR 8被发现有N/O比,增强了7 - 10倍,相对于太阳的N/O比,与起源一致的物质喷射开始前的沃尔夫-拉叶阶段。另一个星云Abell 48,最近被重新归类为罕见的三个行星状星云中的一员,这些星云有早期WN中心恒星,并且不是Peimbert I型。我们推导出一个星云的N/O比,这是一个因素4增强相对于太阳和略高于范围内的N/O值已被测量的其他三个成员的[WN]行星状星云类。
2014-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Explaining the high nitrogen abundances observed in high-z galaxies via population III stars of a few thousand solar masses
本研究通过辐射流体动力学模拟和恒星演化建模,发现质量在2000至9000太阳质量间的第一代第三族恒星能解释高红移星系GN-z11和CEERS 1019中观测到的氮氧等元素丰度,揭示了极端大质量第三族恒星在早期宇宙化学增丰中的关键作用。
2024-02-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing the first generations of massive stars through fluorine in CEMP-no stars
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelle(布鲁塞尔自由大学天文学与天体物理研究所);BLU-ULB, Brussels Laboratory of the Universe(宇宙布鲁塞尔实验室);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系)
研究通过分析CEMP-no恒星中的氟含量,探讨其可能源自金属贫乏的旋转大质量恒星,发现最佳模型可解释部分元素丰度,但氟与铁比值仍存在差异。
2026-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the origin of nitrogen at low metallicity
了解星系星际介质(ISM)中N/O比的演化是必不可少的,如果我们要完成我们的图片的化学演化的星系在高红移,因为大多数观测校准的O/H隐含地依赖于内在的N/O比。然而,所观察到的N/O比在低O/H时表现出较大的散射,并且强烈依赖于银河系环境。我们发现,迄今无法解释的几个功能的N/O分布在低O/H可以解释的N看到的金属贫星系主要是初级氮,通过前超新星风从快速旋转的大质量恒星($M \gtrsim 10$ M $_\odot$,$v/v_{\rm crit} \gtrsim 0.4$)返回到ISM。这种机制在低O/H下自然产生所观察到的N/O平台。我们表明,在低O/H的N/O的大的散射也自然产生的恒星形成效率的变化。相比之下,N和O主要来自超新星的模型与观测到的丰度分布的拟合非常差。我们建议,我们在低O/H观察到的特殊丰度模式是一个签名,矮星系保留很少的SN喷出物,让他们与典型的风的丰度模式。
2021-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR