Yellow supergiants as supernova progenitors: an indication of strong mass loss for red supergiants?
观测到的超新星事件越来越多,这使得在存档图像中更频繁地发现祖星成为可能。在少数情况下,祖先恒星是黄超巨星。这些恒星在赫罗图中的估计位置与经典单星模型的理论轨道不相容。根据几位作者的说法,红超巨星阶段的质量损失率可能被低估了。我们研究了这些质量损失率的增加对12至15 M \odot恒星在其核生命结束时的位置的影响,以调和理论轨道与观察到的黄超巨星祖先。我们使用Geneva恒星演化程序对12 ~ 15 M \odot旋转恒星模型进行了计算。为了说明在RSG阶段的质量损失率的不确定性,我们增加了质量损失率的恒星(3和10倍之间的标准)在该阶段和比较恒星的演化经历这样高的质量损失率与模型计算的标准质量损失处方。我们表明,在赫兹-罗素图的模型的最终位置取决于他们在红超巨星阶段经历的质量损失。随着质量损失率的增加,我们发现一些模型在与观察到的几个超新星祖先的位置相一致的位置结束了它们的核生命。我们的结论是,增加的质量损失率(其中的物理机制仍需要澄清)允许单星模型,以再现同时估计的位置在HRD的YSG SN祖,以及SN类型。
2011-12-12 astro-ph.SR
Analytic, dust-independent mass-loss rates for red supergiant winds initiated by turbulent pressure
上下文红超巨星被观测到经历剧烈的质量损失。然而,到目前为止,还没有理论模型成功地解释了这些物体的风的起源。这极大地限制了我们对红超巨星演化和II-P型和II-L型超新星祖先性质的理解。目标。我们研究了剧烈的大气湍流可能在启动和确定红超巨星的质量损失率中发挥的作用。方法.我们分析和数值求解方程的质量和动量守恒,我们后来耦合到一个大气温度结构,以获得理论上动机的质量损失率。然后,我们比较这些国家的最先进的经验质量损失率标度公式,以及观测推断的红超巨星的质量损失率。结果我们发现,由于红超巨星的特征湍流速度推断的压力是足够的,以解释这些对象的质量损失率在没有通常采用的不透明度从星周尘埃。受这一初步成功的激励,我们提供了第一个理论和全面分析的红超巨星质量损失率处方。最后,我们强调了一些有趣的可能的影响,这些利率为未来的研究恒星演化,特别是在缺乏直接依赖于金属丰度。
2021-01-08 astro-ph.SR
Mass loss of red supergiants: a key ingredient for the final evolution of massive stars
从观测或理论的观点来看,红超巨星阶段的质量损失率受到的限制非常少。然而,它们可以非常高,并使大质量恒星在这一阶段失去大量质量,大大影响恒星的最终演化:它最终会成为红超巨星吗?它会通过移除富含氢的外壳而向蓝色进化吗?在本文中,我们简要总结了这种质量损失和相关的不确定性的影响,特别是对蓝超巨星的人口。
2015-08-19 astro-ph.SR
Pulsation and Mass Loss Across the HR Diagram: From OB stars to Cepheids to Red Supergiants
脉动和质量损失是恒星中常见的现象,是理解恒星演化和结构的重要组成部分,特别是对于大质量恒星。越来越多的证据表明,脉动也可以驱动和增强大质量恒星的质量损失,脉动驱动的质量损失对恒星演化很重要。在这篇综述中,我将讨论在理解大质量主序星、经典造父变星和红超巨星中脉动驱动的质量损失方面的最新进展,并提出一些挑战。
2013-09-25 astro-ph.SR
The Luminosity Function of Red Supergiants in M31
红超巨星(RSG)的质量损失率不受直接测量的约束,但这些恒星随后的演化严重依赖于在RSG阶段损失了多少质量。2012年,日内瓦进化小组更新了RSG的质量损失处方,结果是20太阳质量的恒星在RSG阶段损失的质量比旧模型多10倍。因此,更高质量的RSG会通过第二个黄超巨星阶段而不是作为II-P型超新星爆炸,这与最近的观测结果一致(所谓的“RSG问题”)。尽管如此,在RSG阶段甚至更大的质量损失率不能通过直接测量其当前的粉尘产生率来排除,因为这种质量损失是偶发的。在这里,我们测试的模型推导出的光度函数RSG在附近的旋涡星系M31,这是敏感的总质量损失期间的RSG阶段。我们仔细分离RSG渐近巨星分支星的颜色星等图后,最近的方法利用杨和合作者在他们的小麦哲伦云的研究。将我们得到的光度函数与进化模型预测的光度函数进行比较,表明RSG质量损失的新处方在匹配观测结果方面做得很好,我们可以很容易地排除明显更大的值。
2019-11-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for Cool Dust: II. Infrared Imaging of the OH/IR Supergiants, NML Cyg, VX Sgr, S Per and the Normal Red Supergiants RS Per and T Per
本文报道了三颗著名的OH/IR红超巨星(NML Cyg,VX Sgr,S Per)和两颗正常红超巨星(RS Per,T Per)的MMT/MIRAC(9-11 μm),SOFIA/FORCAST(11-37 μm)和Herschel/PACS(70和160 μm)红外成像和测光结果。我们使用辐射转移程序DUSTY模拟了观测到的光谱能量分布。来自SOFIA/FORCAST成像的方位角平均剖面,以及来自DUSTY的尘埃质量分布剖面,限制了这些超巨星的质量损失历史。对于我们观测到的所有超巨星,DUSTY模型表明,恒定的质量损失率不会产生足够的尘埃来解释恒星SED中观测到的红外辐射。将我们的结果与Shenoy等人(2016)(论文I)相结合,我们发现一些红超巨星的混合结果显示了可变和高质量损失事件的证据,而其他人在过去的几千年中有恒定的质量损失。
2018-04-04 astro-ph.SR
Yellow Supergiants and Post-Red Supergiant Evolution in the Large Magellanic Cloud
本文在大麦哲伦云中证认了九颗具有星周尘埃的高光度黄超巨星(含五颗FYPS),约占10^5太阳光度以上YSG的三分之一,提出这类具有表面脉动和星周尘埃的YSG是红超巨星后演化的候选体。
2023-06-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
A new mass-loss rate prescription for red supergiants
演化模型已经显示出强质量损失率($\dot{M}$)对大质量恒星命运的实质性影响。理论上对红超巨星(RSG)的质量损失了解甚少,因此恒星模型依赖于纯经验的\mdot -光度关系来计算演化。经验公式通常与光度和有效温度成比例,但$\dot{M}$也应该取决于当前的质量和恒星的表面引力,从而在赫兹-罗素图上的同一位置产生不止一个可能的$\dot{M}$。人们可以通过测量存在于簇中的RSG的$\dot{M}$来解决这种简并性,其中年龄和初始质量($M_{\rm init}$)是已知的。在本文中,我们推导出$\dot{M}$值和亮度的两个星系团,NGC 2004年和RSGC 1的RSG。使用新衍生的$M_{\rm init}$测量,我们将结果与具有一定年龄范围的聚类的结果相结合,并推导出$M_{\rm init}$依赖的$\dot{M}$处方。当将这种新处方与目前在进化模型中实施的质量损失治疗方法进行比较时,我们发现模型大大高估了总质量损失,高达20倍。重要的是,最大的RSG经历了最大的质量损失率的向下修正,大大改变了风质量损失对其演变的影响。我们的研究结果表明,对于大多数初始质量的RSG祖细胞,静态质量损失期间的RSG阶段是没有有效地去除显着的一部分的H-信封之前,核心崩溃,我们讨论了这对恒星演化和观测的SNe和SN祖细胞的影响。
2020-01-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of mass-loss on the evolution and pre-supernova properties of red supergiants
大质量恒星的后主序星演化对恒星模型的许多参数非常敏感。关键参数是混合过程、金属丰度、质量损失率和近伴星的影响。我们研究了红超巨星的寿命,在赫兹-罗素图(HRD)的轨道,在这个图中的位置的前超新星的祖先,以及当时的恒星的结构变化的各种质量损失率在红超巨星阶段(RSG),并为两个不同的初始旋转速度。RSG的表面丰度对旋转的敏感度远高于该阶段的质量损失率。RSG质量损失率的变化对RSG的寿命有很大的影响,因此对RSG的光度函数有很大的影响。在太阳金属丰度下,增强的质量损失率模型确实对蓝、黄和红超巨星的种群产生了显著的变化。当扩展的蓝环或蓝向漂移是由增强的质量损失产生时,模型预测大多数蓝(黄)超巨星是后RSG天体。据预测,这些后RSG恒星在第一次穿越HR间隙时,表面旋转速度比类似的蓝超巨星小得多。演化终点在HRD中的位置取决于氢包层的质量。更准确地说,在超新星爆发前阶段,当富氢包层的质量超过初始质量的5%时,该恒星是红超巨星,而当富氢包层的质量小于总质量的1%时,该恒星是蓝超巨星。对于中间情况,获得中间颜色/有效温度。核心坍缩超新星的黄色祖先可以用增强的质量损失率模型来解释,而红色祖先更适合用标准的质量损失率模型来解释。
2014-10-31 astro-ph.SR
The mass-loss rates of red supergiants at low metallicity: Detection of rotational CO emission from two red supergiants in the Large Magellanic Cloud
利用赫歇尔空间天文台的PACS和SPIRE光谱仪,我们获得了大麦云(LMC)中两颗红超巨星(RSG)的光谱。从IRAS 05280-6910中检测到多条旋转CO发射线(J=6-5至15-14)和15条H2O线,从WOH G64中检测到一条CO线。这是第一次在LMC的演化恒星中检测到CO旋转线。它们的CO谱线强度与银河系的RSG、VY CMa一样强。通过对CO谱线和光谱能量分布的建模,估算出IRAS 05280-6910的质量损失率为每年3 × 10 ^-4兆太阳。该模型假设了一个气体-尘埃比和一个CO-H2丰度比是从由LMC金属丰度([Fe/H]~-0.3)标度的银河值估计的,即,在模型的不确定性范围内,银河系和LMC金属丰度的CO-尘埃比是恒定的。确定CO谱线强度和质量损失率的关键因素是恒星的光度。
2016-08-05 astro-ph.SR
Red Supergiant Mass Loss and Mass-Loss Rates
本文综述红超巨星质量损失的成因与观测证据,指出其源于引力平衡机制,低质量端损失率不足而大质量端经历强尘埃质量损失,并展望未来探测方向。
2025-07-21 astro-ph.SR
How the mass-loss rates of red-supergiants determine the fate of massive stars ?
质量损失率是决定大质量恒星演化的最相关参数之一。特别是,恒星在红超巨星(RSG)阶段的质量损失率是最不受观测或理论限制的。在本文中,我们展示了RSG阶段的质量损失如何影响恒星的后期演化,以及它导致的超新星的最终类型。我们还讨论了一些可能性,以区分蓝色的恒星,经历了RSG阶段和那些仍然在蓝色部分的赫兹-罗素图。
2013-03-07 astro-ph.SR
The Time-Averaged Mass-Loss Rates of Red Supergiants As Revealed by their Luminosity Functions in M31 and M33
红超巨星(RSG)的质量损失通常被认为是偶发性的,但质量损失的处方未能反映这一点。演化模型显示,在此阶段损失的总质量决定了这些恒星在经历核心坍缩之前是否会演化到更温暖的温度。目前的日内瓦演化模型通过提高恒星外层亮度超过爱丁顿光度一个大的因素时的静态处方率来模拟偶发性质量损失。这导致了一个20太阳质量的模型在RSG阶段经历了比其他情况下更多的质量损失,但对较低质量的模型几乎没有影响。我们可以通过测量高光度RSG与模型预测的比例来测试这种方法的有效性。为了做到这一点,我们使用我们最近在M31和M33中的RSG的亮度限制普查,对成员资格进行适度的改进,并采用基于最近全色M31和M33哈勃巡天的修正。然后,我们比较的比例最高的光度RSG发现,预测出版的日内瓦模型,以及一组特殊的模型计算没有增强率。我们发现很好的协议与模型,其中包括超爱丁顿增强质量损失。具有较低质量损失率的模型预测的高光度RSG的比例比观测到的要大,因此可以排除。我们还利用改进后的M31和M33的数据以及以前的麦哲伦云的结果,证实了RSG的光度上限是log L/Lo~5.4,而不考虑金属丰度。
2022-11-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
New mass-loss rates of Magellanic Cloud B supergiants from global wind models
本研究构建适用于大、小麦哲伦云金属丰度的B型超巨星全局线驱动星风模型,给出质量损失率标度公式,并验证其与Hα观测及紫外终端速度相符。
2023-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Red Supergiant Content of the Local Group
在这里,我们总结了最近的工作,在识别和表征红超巨星(RSG)的星系的本星系群。
2017-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
On aging star clusters using red supergiants independent of the fraction of interacting binary stars
我们使用的二进制人口和光谱合成(BPASS)模型来测试最近的建议,红超巨星可以提供一个准确的年龄估计的同时代的恒星星族,是不受相互作用的双星。年龄的估计可以用红超巨星的最小光度和星团中红超巨星的平均光度。我们测试这些方法对一些观察到的星团,发现我们的结果与以前的估计。重要的是,我们发现,从恒星星族模型得出的年龄之间的差异,有和没有一个现实的人口相互作用的双星最多只有几十万年。我们发现,红超巨星的平均光度是最好的方法来确定一个集群的年龄,因为它是基于整个红超巨星的人口,而不是只使用最不明亮的红超巨星。
2020-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Red Supergiants -- The Other Side of the H-R Diagram
本文作为红超巨星专题卷的引言,概述其观测性质,并回顾质量损失、星周环境与演化状态等关键问题的历史与现状。
2025-07-21 astro-ph.SR
Red Supergiants, Yellow Hypergiants, and Post-RSG Evolution
大质量恒星是如何结束生命的,在恒星演化领域仍然是一个悬而未决的问题。虽然大多数大于9 M太阳的恒星将成为红超巨星(RSG),但这些大质量恒星的终态会受到其质量损失历史的严重影响。星周风活动增强的时期可以将恒星从HR图的RSG分支中驱逐出去。这一阶段,被称为后RSG演化,很可能与高质量损失事件或爆发有关,如在发光蓝变星和其他大质量恒星中所看到的。本文重点介绍了最近的一些观测和建模研究,这些研究试图描述这类独特的恒星,即后RSG,并将它们与HR图上的其他大质量天体联系起来,如LBV,黄超巨星和尘埃RSG。
2020-09-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Luminous and Variable Stars in M31 and M33. III. The Yellow and Red Supergiants and Post-Red Supergiant Evolution
最近的超新星和瞬变观测揭示了越来越多的非终端恒星爆发。虽然这些爆发的祖先包括最明亮的恒星,但对大质量恒星在其最演化状态下的超新星前机制知之甚少,因此激发了对可能的祖先的普查。通过对邻近星系中演化和不稳定的发光恒星群体的调查,我们选择了M31和M33中的黄超巨星和红超巨星候选者样本,对其光谱特征和光谱能量分布进行了回顾。由于中型和晚型超巨星在色星等图上的位置可能会受到前景矮星的严重污染,我们采用光谱分类和光学和近红外测量的多波段测光来确认成员资格。基于质量损失和星周尘埃在其SED中存在的光谱证据,我们发现黄超巨星中的$30-40\%$可能处于后红超巨星状态。与进化轨迹的比较表明,这些质量损失的后RSG的初始质量在$20-40\,M_{\odot}$之间。在M31和M33中观测到的红超巨星中,超过一半都在产生尘埃拱星喷出物。我们还在M31中发现了两颗新的暖超巨星,J004621.05+421308.06和J004051.59+403303.00,它们都可能处于后RSG状态。
2016-04-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Empirical mass-loss rates and clumping properties of Galactic early-type O supergiants
我们调查的影响,光学厚聚集在O超巨星恒星风诊断和约束风参数与速度空间中的孔隙度。这是第一次光学厚聚集的影响已经调查了大质量的热恒星的样本,使用模型,包括一个完整的光学厚聚集的描述。我们重新分析光谱观测的样本8 O超巨星。使用遗传算法包装周围的NLTE大气代码FASTWIND,我们获得同时适合光学和紫外光谱,并确定光球和风的属性和表面丰度。我们提供了一些风参数的经验约束,包括聚集因子,质量损失率和终端风速。此外,我们建立了第一个系统的经验约束速度填充因子和interclump密度。这些参数分别描述了团块在速度空间中的分布和团块间介质在物理空间中的密度。我们观察到,与Vink等人(2000)的理论预测相比,质量损失率降低了3.6倍,而Björklund等人(2021)的预测值为1.4倍。我们确认,包括光学厚结块允许同时拟合的重组线和共振线,包括不饱和的UV磷线(PV 1118-1128),而不减少磷的丰度。我们发现,平均而言,风速场的一半被密集的团块所覆盖。我们还发现,这些团块的密度是平均风的25倍,而团块间介质的密度是平均风的3-10倍。前者的结果与理论预测吻合得很好,后者表明,径向压缩气体的横向填充可能是确定稀薄的团间物质的规模的关键。
2021-08-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA observations of the supergiant B[e] star Wd1-9
大质量恒星的质量损失在它们的演化中起着关键作用,尽管精确的机制-辐射驱动风,脉冲喷射和/或二元相互作用-仍然不确定。在本文中,我们提出的ALMA线和连续观测的超巨星B[e]星Wd 1 -9,一个巨大的后主序星对象位于星爆集群韦斯特隆德1。我们发现它是天空中最亮的恒星点源之一,波长为毫米,发射(偶然发现)在H41 α无线电复合线。我们将这些特性归因于低速(约100 km/s)电离风,其极端质量损失率为6.4x10^-5(d/5 kpc)^1.5 Msol/yr。在它的外部是一个扩展的非球面喷射星云,这表明它在之前的阶段有显著的质量损失。综合分析,Wd 1 -9的毫米波性质与高亮度恒星源MWC 349 A的毫米波性质具有显著的相似性,我们认为它们是远离主序星演化的相互作用双星,并经历着快速的Case-A质量转移。因此,它们-以及更广泛的超巨星B[e]星-可能提供一个独特的窗口,以了解一个过程的物理学,该过程塑造了在双星系统中发现的约70%的大质量恒星的生命周期。
2016-09-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Red Supergiant Wind Kink. A Universal mass-loss concept for massive stars
本研究针对红超巨星质量损失机制不明的问题,提出依赖爱丁顿因子的质量损失公式,植入MESA代码后可自然重现汉弗莱斯-戴维森极限、解决超新星问题,证实辐射驱动风的普适性是大质量恒星演化的核心特征。
2023-10-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining red supergiant mass-loss prescriptions through supernova radio properties
超新星的射电性质强烈地依赖于其星周环境,是研究超新星前身星质量损失的重要探针。最近,在无线电的核心坍缩超新星观测已经组装和核心坍缩超新星在8.4 GHz的上升时间和峰值光度分布的估计。本文利用射电II型超新星的上升时间和峰值光度分布,对红超巨星的质量损失公式进行了约束。我们采用de Jager和van Loon的质量损失率,计算了红超巨星的上升时间和峰值亮度分布,并与观测结果进行了比较。我们发现,德雅格质量损失率解释了广泛传播的无线电上升时间和峰值亮度分布的II型超新星,而范隆质量损失率预测一个相对狭窄的范围内的上升时间和峰值亮度。我们的结论是,红超巨星的质量损失处方应该有很强的依赖于光度的德耶格质量损失率再现广泛传播的分布的上升时间和峰值亮度在无线电中观察到的II型超新星。
2021-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
The red supergiant population in the Perseus arm
我们在英仙座臂的一部分提出了一个新的冷超巨星目录,其中大部分以前没有被确定。为了生成它,我们使用了一组定义明确的光度标准来选择大量的候选者(637),这些候选者后来使用长缝摄谱仪在红外钙三重态光谱范围内以中等分辨率观察到。为了区分红超巨星和发光红巨星,我们采用了一种统计方法,这种方法是在以前的工作中发展起来的,在本文中得到了改进。我们提出了一种方法来分配的概率是一个红超巨星到一个给定的光谱,并使用人口的属性来产生干净的样本,没有污染的低光度恒星。我们比较我们的识别与分类使用经典的标准,并讨论各自的效率和污染的识别方法。我们证实,我们的方法是有效的,在寻找超巨星的最好的经典方法,但远低于污染的红巨星比任何其他方法。结果是一个包含197颗冷超巨星的目录,其中191颗没有出现在以前的红超巨星列表中。这是银河系中最大的冷超巨星的连贯目录。
2017-12-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Boil-off of red supergiants: mass loss and type II-P supernovae
本研究提出红超巨星由冲击波维持稠密色球、并在尘埃形成半径处由辐射压驱动星风的质量损失模型,以解释观测到的质量损失率及 II-P 型超新星早期特征。
2024-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Science with an ngVLA: Stellar Activity on Red Giant and Supergiant Stars: Mass Loss and the Evolution of the Stellar Dynamo
在这一章中,我们将研究ngVLA的作用,以进一步了解红巨星和超巨星上对流或对流驱动的恒星活动的不同表现。高空间分辨率和高灵敏度的结合将使ngVLA能够显着提高我们对冷演化恒星扩展大气中耗散能量的过程的理解,并驱动无处不在的恒星外流。高空间分辨率将使我们能够对附近红超巨星的表面进行成像,并测量红巨星的大气范围。多频率观测将允许对最大角直径恒星进行热连续断层扫描,为测试理论模型提供关键的经验数据。ngVLA和ALMA的互补频率和相似的空间分辨率将是一个强大的协同作用。
2018-10-22 astro-ph.SR
X-Shooting ULLYSES: Massive Stars at low metallicity IX: Empirical constraints on mass-loss rates and clumping parameters for OB supergiants in the Large Magellanic Cloud
针对恒星演化模型中OB超巨星低温段质量损失跃变的理论假设,本研究结合多波段光谱数据与数值模型,推导大麦哲伦云样本的经验约束,发现无跃变迹象且团间介质非真空,修正了现有理论与假设缺陷。
2024-10-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA detection of CO rotational line emission in red supergiant stars of the massive young star cluster RSGC1 -- Determination of a new mass-loss rate prescription for red supergiants
本研究利用ALMA观测RSGC1星团中红超巨星的CO(2-1)谱线,直接测定了气体质量损失率,提出了一种依赖于光度和初始质量的新质量损失率公式,并发现平静的质量损失不足以剥离单星的富氢包层。
2023-11-13 astro-ph.SR
Can mass loss and overshooting prevent the excitation of g-modes in blue supergiants?
由于它们过去在主序星相的历史,超巨星在氦核周围形成了对流壳层。这个中间对流区(ICZ)起着至关重要的作用,在管理g模式被激发。实际上,在高密度辐射核中发生强辐射阻尼,但ICZ充当阻挡层,防止一些g模式传播到核中。因此,这些g模可以在超巨星中被表层的卡帕机制所激发,这是由于铁的不透明度凸起,log T=5.2。然而,大质量恒星会受到各种复杂现象的影响,如旋转、磁场、反流、质量损失、过冲等。这些现象都对对流层的发展产生了重要影响,其中一些现象甚至可以阻止对流层的形成。我们开发了一种数值方法,使我们能够选择反射,从而潜在的激发,模式。我们研究了不同的情况,以表明足够大的质量损失和过冲会减少ICZ的范围,并且不利于g模式的激发。
2009-04-29 astro-ph.SR
On the metallicity dependence of crystalline silicates in oxygen-rich asymptotic giant branch stars and red supergiants
我们研究了富氧演化恒星中结晶硅酸盐的发生,研究范围包括金属丰度和质量损失率。有人建议,结晶硅酸盐特征强度随质量损失率的增加而增加,这意味着晶格结构和风密度之间的相关性。为了验证这一点,我们分析了斯皮策IRS和红外空间天文台SWS光谱的217富氧渐近巨星分支和98个红超巨星在银河系,大,小麦哲伦云和银河系球状星团。这些包括一系列的光谱形态,从光谱丰富的表现出丰富的结晶和无定形硅酸盐功能的“裸”(无尘)恒星。我们结合光谱和光度观测与GRAMS网格的辐射转移模型推导出(灰尘)的质量损失率和温度。然后,我们测量23、28和33微米处的结晶硅酸盐带的强度。我们在恒星中探测到了结晶硅酸盐,其尘埃质量损失率超过3 dex,下降到约10^-9太阳质量/年。在质量损失率较高的天体中,结晶硅酸盐的检测更为普遍,尽管质量损失率最高的天体没有显示出23微米的特征,这可能是由于镁橄榄石颗粒的低温,或者可能表明23微米的谱带由于高柱密度而被吸收。此外,我们检测到的结晶硅酸盐矿物学的变化与金属,顽火辉石越来越多地看到在低金属。
2012-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Calibrating Eruptive Mass Loss in Red Supergiants with Local Group Data
Michigan State University(密歇根州立大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(计算天体物理中心,平顿研究所)
研究通过本地群恒星群体数据校准红超巨星的爆发性质量损失模型,确定金属licity与爆发性质量损失强度的正相关关系,影响恒星演化及超新星相关现象。
2026-05-14 astro-ph.SR
A third cluster of red supergiants in the vicinity of the massive cluster RSGC3
最近的研究表明,大质量的模糊星团RSGC 3周围的区域可能有几个红超巨星。在本文中,我们分析了RSGC 3以南20'的一个光度选择的红超巨星候选者,以证实另一个这样的星团的存在。使用大约2.27微米的中分辨率红外光谱,我们推导出了选定候选物的光谱类型和视线方向的速度,证实了它们的性质和可能的关联。我们发现了一个由八颗红超巨星和四颗其他候选者组成的紧凑星团,它们都是光谱证实的红超巨星。这些天体中的大多数必然形成一个疏散星团,我们将其命名为阿利坎特10。由于高红化和强场污染,在2 MASS或GPS-UKIDSS中不能清楚地看到聚类序列。从观测源出发,我们得到E(J-Ks)=2.6,d~6 kpc。虽然这个星团比RSGC 3小,但它的初始质量超过10000个太阳质量,似乎是RSGC 3复合体的一部分。随着新成员的加入,这个协会已经有35颗光谱证实的红超巨星,证实了它是银河系中最近恒星形成最活跃的地点之一。
2012-02-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Establishing a mass-loss rate relation for red supergiants in the Large Magellanic Cloud
本研究利用大麦哲伦云中2,219个RSG样本,通过DUSTY代码建立了一个以光度和有效温度为函数的质量损失率关系,发现了光度增强的转折点,并解释了以往文献结果差异的原因。
2024-03-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Another cluster of red supergiants close to RSGC1
最近的研究揭示了银河系中靠近长棒尖端的一个区域中的巨大星团。这些星团被严重遮蔽,其特征是红超巨星的数量。我们分析了一个以前没有报道过的明亮的红色恒星的浓度~16'远离集群RSGC 1。我们利用近红外光度法来确定候选的红超巨星,然后利用样品的K带光谱来确定它们的性质。我们发现了一个由八颗红超巨星和五颗其他候选者组成的紧凑星团,其中一颗被光谱证实为红超巨星。这些天体一定形成了一个疏散星团,我们将其命名为阿利坎特8号。在2 MASS或UKIDSS近红外测光中,由于红化程度高和强场污染,不能清楚地看到团簇序列。从对红超巨星的分析中,我们推断出一次$A_{K_{\rm S}}=1.9$灭绝,年龄接近2000万年。虽然这个星团比以前已知的三个星团要小,但它的性质仍然表明质量超过10 000 $M_{\sun}$。它的发现证实了一个假设,即该地区的恒星形成发生在大约1000万年到2000万年前的大规模。
2010-02-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Pulsational instability of supergiant protostars: Do they grow supermassive by accretion?
超大质量恒星; M>10^5 Msun)及其残余黑洞是在z>7的早期宇宙中观测到的超大质量黑洞(SMBH)的有希望的祖先。据推测,SMSs的形成是通过非常快速的质量吸积到原恒星上,速度超过0.01 Msun/yr。根据最近的研究,这种快速吸积的原恒星演变成“超巨星原恒星”,即由膨胀的外壳和收缩的核心组成的原恒星,类似于巨星。然而,就像大质量恒星和巨星一样,这两种恒星都是不稳定的,超巨星原恒星也可能是不稳定的,从而产生强烈的脉动驱动的外流。如果是这样的话,通过吸积的恒星生长将受到质量损失的阻碍。本文用线性微扰分析方法研究了质量范围M<10^3 Msun的超巨星原恒星的脉动稳定性。我们发现,M>600 Msun,吸积率Mdot>1.0 Msun/yr的超巨星原恒星由于kappa机制而不稳定。脉动是在包层中的He^+电离层中激发的。即使在保守的假设下,所有的脉动能量都转化为外流的动能,质量损失率也约为10^-3 Msun/yr,比吸积率低两个数量级以上。因此,我们得出结论,超巨星原恒星应该稳定增长,通过快速吸积至少在我们研究的质量范围。只要在后期保持快速吸积,原恒星将成为SMS,最终为高z SMBH产生种子。
2013-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Clusters rich in red supergiants
在过去的几年里,已经发现了几个包含大量红超巨星的星系团。这些星团是银河系中已知的最大质量的年轻星团之一,恒星质量达到几个$10^4\:$ M $_\odot$。他们第一次为我们提供了给定年龄的红超巨星的大型均匀样品。这些庞大的种群使它们成为了解红超巨星进化状况的强大实验室,尽管它们的视线范围内存在严重的灭绝现象。虽然一些星团,如epsilon RSGC1,是如此模糊,他们的成员只能在近红外观察到,其中一些是很容易接近,允许一个很好的集群和恒星性质的表征。到目前为止,从这些星团中收集到的信息有力地支持了晚M型超巨星代表一个单独的类别的想法,其特征是非常严重的质量损失。它还表明,银河系中红超巨星的光谱类型分布非常强烈地朝向M1,同时表明光谱类型与演化阶段之间的相关性。
2018-03-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of mass loss in models of red supergiants in the Small Magellanic Cloud
本研究针对小麦哲伦云内红超巨星质量损失机制不明的问题,对比多种质量损失公式对恒星演化的影响,发现现有公式均存在局限,同时指出双星作用及多因素考量对相关研究的重要性。
2024-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The evolution of Red Supergiant mass-loss rates
初始质量大于8 M $_\odot$的大质量恒星的命运很大程度上取决于其生命末期的质量损失率(\mdot)。红超巨星(RSG)是II-P型核心坍缩超新星(SN)的直接祖先,但在此阶段任何质量损失的规模和影响都存在不确定性。在这里,我们使用近红外和中红外测光和辐射转移代码DUSTY来确定两个星系团(NGC 7419和$χ$ Per)中RSG的光度和\mdot \值,其中RSG都具有相似的初始质量($M_{\rm initial}$ $\sim$ 16 M $_\odot$),使我们能够研究\mdot \如何沿着演化序列随时间变化。我们发现光度和\mdot之间有一个清晰的紧密的相关性,这表明在对场星的研究中看到的散射是由相似光度的恒星具有不同的初始质量引起的。根据我们的结果,我们估计了一颗16 M的$_\odot$恒星在RSG阶段会损失多少质量,找到一颗这样质量的恒星总共会损失0.61 $^{+0.92}_{-0.31}$ M $_\odot$。这远低于目前用于进化模型的\mdot \处方的预期。
2017-12-05 astro-ph.SR
A Spectroscopic Hunt for Post-Red Supergiants in the Large Magellanic Cloud I: Preliminary Results
本研究利用MIKE高分辨率光谱观测大麦哲伦云中40颗黄超巨星,通过ATLAS9模型拟合确定其基本参数,首次测量20太阳质量以上恒星的光谱光度,发现异常表面重力及双星和质损证据,展示了光谱学在揭示冷超巨星演化状态中的关键作用。
2024-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolved Massive Stars at Low-metallicity VI. Mass-Loss Rate of Red Supergiant Stars in the Large Magellanic Cloud
本研究利用大麦哲伦云中完整的红超巨星样本,通过2-DUST辐射转移模型和SED拟合确定产尘率,建立了MLR与光度的新关系,发现正相关趋势及光度转折点。
2024-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of red supergiants to supernovae
由于红超巨星(RSG)被预测将以IIP型核心坍缩超新星(CCSN)的形式结束生命,因此需要充分了解它们在爆炸前的行为。质量损失率控制RSG向SN的演变,并对由此产生的爆炸的外观有很强的影响。为了研究质量损失率如何随恒星演化而变化,我们测量了一个同时代星团中19个RSG周围的星周物质。我们的研究表明,在RSG的整个生命周期中,质量损失率都会上升,更进化的恒星的质量损失率比早期的RSG高出40倍。有趣的是,我们还发现了在整个RSG生命周期中星周灭绝增加的证据,这意味着最进化的恒星受到的影响最严重。我们发现,如果NGC2100中最进化的RSG进入SN,这种额外的灭绝将导致祖先的初始质量被低估高达9 M $_\odot$。
2017-02-27 astro-ph.SR
New mass-loss rates of B supergiants from global wind models
大质量恒星在其演化过程中会损失相当大一部分质量。然而,相应的质量损失率相当不确定。为了改善这一点,我们计算了银河系B超巨星的全球线驱动风模型。我们的模型预测径向风结构直接从基本的恒星参数。流的流体动力学结构是一致的确定从光球在近流体静力平衡超音速膨胀风。辐射力是从共动坐标系下的辐射转移方程的解导出的。我们提供了一个简单的公式,预测作为恒星光度和有效温度的函数的理论质量损失率。B超巨星的质量损失率随着温度的降低而略有下降,直到大约22.5 kK,Fe IV到Fe III的复合区域开始出现。在约5kK宽的该区域中,质量损失率逐渐增加约6倍。质量损失率的增加与终极速度逐渐减小约2倍有关。我们比较了预测的风参数与观测。虽然观测到的风的终极速度是合理地再现的模型,质量损失率的情况是不太清楚。从未校正成团的观测中得出的质量损失率分别比我们对所研究样品的冷侧和热侧的预测高3到9倍。这些观察结果可以与假设温度依赖性聚集因子的理论相一致。另一方面,质量损失率的估计,是不敏感的结块同意我们的预测好得多。我们的预测是由一个约10倍低于目前使用的值在演化模型呼吁重新考虑风的作用在恒星演化。
2021-02-01 astro-ph.SR
Investigating episodic mass loss in evolved massive stars IV. Comprehensive analysis of dusty red supergiants in NGC 6822, IC 10, and WLM
IAASARS, National Observatory of Athens(雅典国家天文台研究所);National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波蒂斯特里亚大学);Institute of Astrophysics FORTH(FORTH天体物理研究所);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Grantecan S. A.(格兰特坎有限公司);Centro de Astrofísica de La Palma(拉帕尔马天体物理中心);Centro de Astrobiología, CSIC-INTA(CSIC-INTA天体生物学中心)
本研究通过对NGC 6822、IC 10和WLM中尘埃红色超巨星的光谱和光变曲线分析,发现四颗恒星存在偶发质量损失的证据。
2025-12-11 astro-ph.SR
Chandra spectral measurements of the O supergiant $ζ$ Puppis indicate a surprising increase in the wind mass-loss rate over 18 years
对O超巨星$ζ$ Pup的新的长钱德拉光栅观测表明,自钱德拉的第一个观测周期以来的18年中,X射线发射线通量不仅增亮了13%,而且有明显的证据-超过4西格玛的意义-在其多普勒加宽的X射线发射线剖面中增加了风吸收特征。我们证明了这一点与非参数分析的配置文件以及高斯拟合,然后使用线轮廓模型拟合推导出的质量损失率为$2.47 \pm 0.09 \times 10^{-6}$ Msun/年,这是一个40%的增加,从周期1的数据获得的值。短波长谱线的单个发射线通量的增加大于长波长谱线,如果谱线发射的均匀增加伴随着冷风对波长依赖性吸收的增加,那么这是可以预期的。冲击加热等离子体嵌入。
2020-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Interplay between pulsations and mass loss in the blue supergiant 55 Cygnus = HD 198478
已知蓝超巨星显示光度和光谱的变化,这被认为与恒星脉动有关。大质量恒星中的脉动活动强烈地依赖于恒星的演化阶段,并被认为与质量损失事件,宏观湍流线加宽的外观,以及风中团块的形成有关。为了研究脉动和质量损失之间可能的相互作用,我们对超巨星55 Cyg进行了为期五年的观测活动,以寻找恒星风中的光球活动和周期性质量损失变化。我们用非局域热平衡大气程序FASTWIND模拟了H、He I、Si II和Si III谱线,并导出了光球和风参数。此外,我们寻找的变化的强度和径向速度的光球线,并进行了矩分析的线轮廓,以获得频率和振幅的变化。H α线的强度和形状都随时间变化,显示了各种类型的轮廓:天鹅座P,纯发射,几乎完全不存在,以及双峰或多峰。这颗恒星经历了不同的质量损失率,在不同的时间尺度上变化了1.7-2倍。我们还观察到Si II的电离率的变化,并确定在He I吸收线的多周期振荡,周期范围从几个小时到22.5天。我们解释的光球线的变化,在p-,g-和奇怪的模式振荡。我们认为,这些脉动可以导致增强质量损失的阶段。此外,它们可能会误导恒星自转的测定。我们将这颗恒星归类为后红超巨星,属于天鹅座α变星。
2015-07-07 astro-ph.SR
Properties of luminous red supergiant stars in the Magellanic Clouds
有证据表明,一些红超巨星(RSG)经历了短暂的极端质量损失阶段,产生了大量的尘埃。这些偶发的爆发阶段有助于剥离演化的大质量恒星的氢包层,极大地影响它们的演化。然而,到目前为止,事件性质量损失的观测数据是有限的。本文利用Baade望远镜对麦哲伦云中14个尘埃源的光谱样品进行了表面性质的研究。这些特性可用于未来的光谱能量分布拟合研究,以测量从目前的拱星尘埃通过爆发从恒星排出的质量损失率。我们应用MARCS模型从TiO的光学带获得有效温度($T_{\rm eff}$)和消光($A_V$)。我们使用$χ^2$程序来确定与所获得的光谱的最佳拟合模型。我们使用经验光度关系计算$T_{\rm eff}$,并将其与我们的模型$T_{\rm eff}$进行比较。我们在麦哲伦星云中发现了一颗新的黄超巨星,并通过光谱确认了八颗新的RSG和一颗亮巨星。此外,我们观察到一颗超巨星B[e]星,发现光谱类型与以前的分类相比发生了变化,证实了光谱类型在几十年内是可变的。对于RSG,我们得到了表面和整体性质,以及灭绝$A_V$。我们的方法已经找到了八个新的发光的RSG。尽管选择尘埃RSG,我们发现的值为$A_V$,并不像预期的那样高,因为这些演化恒星的拱灭绝。样本中最引人注目的天体LMC 3是一颗质量极大、亮度极高的演化大质量恒星,可能是大麦云中已知的最大、亮度最高的RSG之一(log(L $_*$ /L $_{\…
2022-09-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating episodic mass loss in evolved massive stars: II. Physical properties of red supergiants at subsolar metallicity
本文通过分析九个南方星系中127颗亚太阳金属丰度红超巨星的光谱和光谱能量分布,测定其温度、光度和半径等物理性质,并利用TiO波段探讨质量损失机制,发现约50%的样本具有高光度和若干候选近期质量抛射事件。
2024-02-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
SiO and H2O Maser Observations of Red Supergiants in Star Clusters Embedded in the Galactic Disk
本文给出了Stephenson的2号星团和Mercer等(2005)的4号、8号和13号星团中红超巨星的SiO和H $_2$ O脉泽谱线的射电观测结果,Stephenson的2号星团和西南附近的星团中包含了15颗以上的红超巨星。我们在Stephenson的2号脉泽中心探测到一个,在西南聚集的SiO脉泽谱线中探测到三个,在H_2O脉泽谱线中也探测到这四个中的三个。这4个天体的平均径向速度为96 km/s^{-1},运动学距离为5.5 kpc,位于Scutum-Crux旋臂的底部附近。此外,在CO J=1- 0线上对这些星团的映射观测显示,与原型红超巨星星团相比,斯蒂芬森的2号星团周围仍然存在相当数量的分子气体。122号。这表明气体排出的时间尺度在单个星系团中差异很大。
2010-02-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
On The Red Supergiant Problem
我们研究的问题,估计对应于观察到的红超巨星(RSG)的IIP型超新星的祖先的质量范围。使用旨在重现观测特性的蒙特卡罗模拟,我们发现Davies & Beasor(2018)的方法显著高估了最大质量,对于Mh/Msun = 18的输入群体,上限为Mh/Msun = 20.5 +/-2.6。我们首选的贝叶斯方法做得更好,对于相同的输入人群,Mh/Msun = 18.6 +/-2.1,但也倾向于高估Mh。对于实际的祖先样本和Salpeter初始质量函数,我们发现Mh/Msun = 19.01 - 2.04 + 4.04,用于Smartt等人(2009)和Davies & Beasor(2018)使用的Eldridge等人(2004)质量-光度关系,以及Mh/Msun = 21.28_-2.28 + 4.52用于Sukhbold等人(2018)质量-光度关系。基于蒙特卡罗模拟,我们估计这些被高估了3.3 +/-0.8Mh。红超巨星的问题依然存在。
2020-01-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Near-infrared spectroscopy of candidate red supergiant stars in clusters
尽管有大量的候选星团,但距离太阳几千秒差距以上的银河系年轻星团的清晰识别是罕见的。我们的目标是提高候选集群的选择丰富的大质量恒星的光度银河系数据,从光学到中红外波长的多波长分析。我们对5个候选星团进行了光度和光谱分析,这些星团在GLIMPSE和2 MASS图像中被选为高密度的亮星(Ks < 7等)。共获得48个红外光谱。测光和光谱学的结合产生了6颗新的红超巨星,质量从10 Msun到15 Msun。其中两颗红超巨星位于银河系坐标(l,b)=(16.7deg,-0.63deg),距离约3.9 kpc;另外四颗红超巨星是星系团的成员,位于银河系坐标(l,b)=(49.3deg,+0.72deg),距离约7.0 kpc。对探测到的高密度最亮恒星的光谱分析和沿其视线的星际消光研究是区分低消光区域和实际星团的基础。对包含红超巨星的年轻星团的普查是不完整的;在现有的全天近红外巡天中,它们可以被识别为明亮恒星的超密度,其红外色星等图的特征是空白。
2014-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Optically-thick Structure in Early B Type Supergiant Stellar Winds at Low Metallicities
本文利用哈勃望远镜ULLYSES计划的紫外光谱,证明可从单历元光谱识别低金属丰度下早期B型超巨星星风结构,发现结构 prevalence 与金属丰度正相关,但与有效温度和终端速度无关,为约束大质量恒星质量损失率提供了新手段。
2024-01-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Luminosities and mass-loss rates of Local Group AGB stars and Red Supergiants
我们的目标是调查质量损失和光度在几个本群星系的演化恒星的大样本与各种metalliticies和恒星形成的历史:小和大麦云云,天炉座,船底座,和雕塑家矮球状星系。本文给出了225颗碳星和171颗富氧演化星的尘埃辐射转移模型。光谱与可用的光学和红外光度法互补以构建光谱能量分布。一个最小化程序被用来确定光度和质量损失率(MLR)。基于对现有数据的重新分析,推导出大部分样本的脉动周期。新的深K波段测光从VMC调查和多历元数据从IRAC和AllWISE/NEOWISE使我们能够获得脉动周期超过1000天的一些最严重的模糊和变红的对象。我们推导出(灰尘)MLRs和光度为整个样品。由于所采用的光学常数(高达几个因子)和辐射转移建模中的细节不同,估计的最大残留率可能与文献中对相同物体的估计有很大不同。介绍了超级AGB候选者MSX SMC 055(IRAS 00483-7347)的更新参数。其目前的质量估计为8.5 ± 1.6 \msol,表明其初始质量远高于8~ \msol。使用合成测光,我们提出和讨论的颜色,颜色和颜色星等图,可以预期从詹姆斯韦伯太空望远镜。
2017-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating the metallicity dependence of the mass-loss rate relation of red supergiants
本文通过多星系大样本红超巨星的紫外至中红外SED和DUSTY建模统一测量质量损失率,发现不同金属丰度星系结果相近,不支持质量损失率与金属丰度强相关。
2025-08-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of realistic red supergiant mass-loss on stellar evolution
精确的质量损失率对于有意义的恒星演化模型是必不可少的。对于初始质量在8 - 30 \msun之间的大质量单星,在恒星模型中实施冷超巨星质量损失会强烈影响其演化,而最常用的冷星相的处方是de Jager的。最近,我们发表了一个新的\mdot \处方校准到RSG与初始质量之间的10 - 25 \msun,这与以前的处方不高估\mdot \最大质量的恒星。在这里,我们进行了一个比较研究MESA-MIST模型,在其中,我们测试的影响,通过重新计算的质量为12-27 \msun \与新的\mdot -处方实施的恒星的演化改变质量损失。我们表明,虽然恒星的HR图中的演化轨迹没有明显的变化,但与使用de Jager处方的模型相比,在核心坍缩时富含H的信封的质量急剧增加。这种增加的包层质量将对II-P型SN光变曲线产生强烈影响,并且不会允许30 \msun \以下的恒星演化回蓝色并爆炸为贫H SN。我们还预测,在爆炸的单星周围的H-信封的量应与初始质量,我们讨论了使用这种方法确定的超新星光变曲线的祖质量的前景。
2021-09-07 astro-ph.SR