Beobachtungen von extrem metallarmen O-Sternen: Schwache Winde und Einschränkungen für Evolutionsmodelle

Zusammenfassung Metallarme massive Sterne treiben die Evolution von massearmen Galaxien, sowohl lokal als auch bei hohen Rotverschiebungen. Dennoch bleibt es ungewiss, quantifizierbar zu machen, welches Feedback sie ihrer direkten Umgebung verleihen, da Modelle der stellaren Evolution, des Massverlusts und der ionisierenden Spektren durch Beobachtungen unter 20 % solarer Metallizität (Z ⊙) nicht eingeschränkt sind. Wir präsentieren neue optische Spektroskopie des Keck Cosmic Web Imager von drei O-Sternen in den nahegelegenen Zwerggalaxien Leo P, Sextans A und WLM, die gasphasige Sauerstoffanreicherungen von 3 %–14 % Z ⊙ aufweisen. Um ihre fundamentalen stellaren Eigenschaften und strahlungsgetriebenen Winde zu charakterisieren, passen wir PoWR-Atmosphärenmodelle simultan an die optischen Spektren sowie an die FUV-Spektren des Hubble-Weltraumteleskops und die Multispektralphotometrie an. Wir stellen fest, dass alle drei Sterne effektive Temperaturen aufweisen, die mit ihren Spektraltypen und Oberflächenschwerewerten typisch für Hauptreihen-Zwergsterne übereinstimmen. Dennoch wird die Kombination dieser abgeleiteten Parameter und der Luminosität für die beiden niedrigeren Z-Sterne von Modellen der stellaren Evolution nicht reproduziert, selbst von solchen, die Rotation oder binäre Wechselwirkungen einbeziehen. Das Szenario von Mehrsternsystemen ist schwer mit allen verfügbaren Daten in Einklang zu bringen, was darauf hindeutet, dass diese Beobachtungen eine Herausforderung für aktuelle Evolutionsmodelle darstellen. Wir heben die Bedeutung der Validierung der Beziehung zwischen stellarem Mass, Temperatur und Luminosität bei sehr niedrigen Z für genaue Schätzungen der Produktion ionisierender Photonen und der Spektralhärte hervor. Schließlich zeigen die FUV-Windprofile aller drei Sterne niedrige Massenausfallraten und terminale Windgeschwindigkeiten, die im Widerspruch zu den Erwartungen aus weit verbreiteten strahlungsgetriebenen Windmodellen stehen. Diese Ergebnisse bieten empirische Benchmarks für die zukünftige Entwicklung von Massenausfall- und Evolutionsmodellen für metallarme Sternpopulationen.