Учёные из Юньнаньской обсерватории Академии наук Китая провели исследование, посвящённое моделированию эволюции массивных звёзд, начиная с 50 и до 150 солнечных масс, в процессе их нахождения на азотной последовательности фазы Вольфа-Райе (WNL). Итоги этого исследования были представлены в издании The Astrophysical Journal.
Чтобы описать конвективные движения в звёздах, учёные применили недавно созданную модель k−ω, которая предлагает более углублённое понимание этих сложных явлений в массивных звёздах. На границе между конвективной и лучистой зонами звезды материя сохраняет инерцию и прорежает конвективную зону, перенося элементы в лучистую область.
Звёзды WNL обычно возникают в результате водородного горения в их ядре, а их поверхности обогащаются азотом из-за сильных звёздных ветров, которые удаляют их внешние оболочки. Конвекционные процессы способствуют переносу продуктов нуклеосинтеза в внешние слои, что вызывает необычное обогащение поверхности и изменяет эволюционные траектории звёзд. Таким образом, исследование WNL предоставляет важные сведения о влиянии конвекции и потерь массы на звёздную эволюцию.
Исследователи провели сравнительный анализ результатов модели k−ω и ранее использованной модели с экспоненциальным затуханием для расчёта зоны перерегулирования. Они установили, что модель k−ω предсказывает более широкий диапазон массы и времени жизни звёзд WNL при схожих начальных параметрах, таких как масса и металличность. Кроме того, новая модель снизила границу для формирования WNL звёзд, что обусловлено способностью модели k−ω расширять область смешивания внутри звезды.
Учёные также исследовали влияние вращения и выяснили, что оно может быть ключевым фактором в образовании WNL звёзд с меньшими массами и низким содержанием металлов. Этот эффект более выражен в предыдущей модели.
«Применяя новую модель конвективного выброса, данное исследование приносит свежие взгляды и более точные результаты в выявлении эволюционных закономерностей уникальных звёздных фаз, как, например, стадии WNL», — отметил один из исследователей.
Вдобавок, различия в результатах между двумя моделями предлагают учёным альтернативные подходы к определению начальных условий эволюции и распределению наблюдаемых экземпляров. «Данное исследование акцентирует внимание на значимости использования более точных моделей для понимания эволюции массивных звёзд», — добавил другой исследователь.
Источник: iXBT
