仿真模型研究大質(zhì)量恒星在塑造周圍環(huán)境中發(fā)揮的作用
來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)
時(shí)間：2025-12-08 13:57:52
仿真模型研究大質(zhì)量恒星在塑造周圍環(huán)境中發(fā)揮的作用
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：一個(gè)星系中只有不到百分之一的恒星的質(zhì)量超過(guò)十個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。盡管它們非常罕見(jiàn)，模型但大質(zhì)量恒星被認(rèn)為在塑造其周圍環(huán)境方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用并最終決定了它們所在的研究用星團(tuán)或星系的演變。
大質(zhì)量恒星的大質(zhì)的作模擬被用于天體物理學(xué)的許多領(lǐng)域，從預(yù)測(cè)引力波事件率到研究恒星形成和星團(tuán)演變。量恒然而它們的星塑稀少和短暫的生命以及它們更極端的特性意味著大質(zhì)量恒星的演變充滿了許多不確定性。這些不確定性由于以下事實(shí)而變得更加復(fù)雜：從計(jì)算資源的造周角度來(lái)看，對(duì)恒星生命進(jìn)行準(zhǔn)確的圍環(huán)三維建模是非常昂貴的。
因此，境中恒星演化是仿真發(fā)揮用一維(1D)代碼建模的，即僅以半徑或質(zhì)量作為空間坐標(biāo)。模型三維(3D)過(guò)程如旋轉(zhuǎn)和混合是研究用用一維類似物來(lái)近似計(jì)算的，這對(duì)大多數(shù)恒星來(lái)說(shuō)一般都有良好的大質(zhì)的作結(jié)果。
然而在大質(zhì)量恒星的量恒包絡(luò)層中（及在演化后期的低質(zhì)量恒星中），使用這些1D類似物會(huì)導(dǎo)致恒星演化代碼的星塑數(shù)值挑戰(zhàn)。計(jì)算的時(shí)間步數(shù)變得非常小（天數(shù)），一維代碼難以計(jì)算恒星的進(jìn)一步演化。
當(dāng)研究人員試圖使用多維模型找到解決方案時(shí)，一維恒星演化代碼采用了不同的實(shí)用方法以推動(dòng)恒星的演化超越這些數(shù)值挑戰(zhàn)。這些方法加上大質(zhì)量恒星演化過(guò)程中的其他不確定參數(shù)，可以大大改變大質(zhì)量恒星模型的預(yù)測(cè)結(jié)果。為了了解它們的預(yù)測(cè)會(huì)有多大的不同，研究人員檢查了來(lái)自五個(gè)不同數(shù)據(jù)集的大質(zhì)量恒星模型，每個(gè)模型都是用不同的一維代碼計(jì)算的。
結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，這些預(yù)測(cè)的某些方面對(duì)不同代碼采用的建模假設(shè)極為敏感。如在圖2中，不同的大質(zhì)量恒星模型集在對(duì)所形成的黑洞質(zhì)量的預(yù)測(cè)中顯示出約20個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的差異。
另外，研究人員還發(fā)現(xiàn)這些恒星模型的徑向演化有巨大的差異，因此它們產(chǎn)生的電離輻射也有巨大差異。這些差異則會(huì)直接影響到雙星演化和恒星環(huán)境的模擬。
