The excess of cool supergiants from contemporary stellar evolution models defies the metallicity-independent Humphreys–Davidson limit
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The Humphreys–Davidson (HD) limit empirically defines a region of high luminosities (log10(L/L⊙) ≳ 5.5) and low effective temperatures ($T_{\rm eff} \lesssim 20 \, {\rm kK}$) on the Hertzsprung–Russell diagram in which hardly any supergiant stars are observed. Attempts to explain this limit through instabilities arising in near- or super-Eddington winds have been largely unsuccessful. Using modern stellar evolution, we aim to re-examine the HD limit, investigating the impact of enhanced mixing on massive stars. We construct grids of stellar evolution models appropriate for the Small Magellanic Cloud (SMC) and Large Magellanic Cloud (LMC), as well as for the Galaxy, spanning various initial rotation rates and convective overshooting parameters. Significantly enhanced mixing apparently steers stellar evolution tracks away from the region of the HD limit. To quantify the excess of overluminous stars in stellar evolution simulations, we generate synthetic populations of massive stars and make detailed comparisons with catalogues of cool ($T_\mathrm{eff} \le 12.5\, \mathrm{kK}$) and luminous (log10(L/L⊙) ≥ 4.7) stars in the SMC and LMC. We find that adjustments to the mixing parameters can lead to agreement between the observed and simulated red supergiant populations, but for hotter supergiants the simulations always overpredict the number of very luminous (log10(L/L⊙) ≥ 5.4) stars compared to observations. The excess of luminous supergiants decreases for enhanced mixing, possibly hinting at an important role mixing has in explaining the HD limit. Still, the HD limit remains unexplained for hotter supergiants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».