Jawaban singkat: t≲105 years (mungkin)
"Biner kontak berlebih" hanyalah cara lain untuk mengatakan "biner amplop umum". Kedua frasa ini persis sama dan membuat penulis frustasi karena penulis pada makalah VFTS 352 memutuskan untuk membuat konvensi mereka sendiri - seolah-olah klasifikasi astrofisika tidak cukup membingungkan!
Biner kontak ada pada rentang waktu yang sebagian besar tergantung pada evolusi bintang, jadi mencari tahu berapa lama biner kontak akan ada sangat tergantung pada massa, logam, dan rotasi bintang utama di antara hal-hal lain.
Turunkan skala waktu:
Mari kita simpan ruang lingkup untuk sistem seperti VFTS 352, di mana primernya masif dan biner memiliki periode orbital kurang dari 4 tahun (pemisahan 2,5 AU). Untuk memiliki acara amplop yang umum, bintang-bintang harus meluap lobe Roche mereka. Jari-jari untuk lobus Roche dari dua titik massa adalah
mana adalah pemisahan. Untuk binari tertutup, tren umum yang diamati adalah rasio massa tinggi . Jadi, jika kita mengasumsikan , maka . Oleh karena itu, untuk biner dengan AU,
rL=0.49q230.6q23+ln(1+q13)a
aq=M2/M1q=1rL=0.38aa<2.5rLrL≲1 AU≲215 R⊙
karena adalah batas atas pada radius lobe Roche. Sekarang, melakukan beberapa penataan sepele persamaan persamaan luminositas benda hitam , kami menemukan bahwa
Bintang masif biasanya memiliki luminositas yang konstan, jadi kami akan memilih . Oleh karena itu,
q=1L=4πσSBR2T4R≈3.31×107(LL⊙)12(1 KT)2 R⊙.
L≈105 L⊙R≈1×1010(1 KT)2 R⊙
Bintang masif perlu berevolusi sampai jari-jarinya sama dengan jari-jari Roche lobe, jadi kami menemukan bahwa bintang tersebut mencapai fase amplop umum untuk
Mengintip diagram HR, bintang ini bervariasi dari sekitar hingga dari ZAMS hingga akhir urutan utama. Jadi primer menghabiskan kira-kira 3/4 waktunya pada urutan-utama bukan pada fase amplop umum. Oleh karena itu, fase amplop umum biner ini berlangsung selama, paling banyak, 1/4 umur total primer, yang berada pada urutan tahun. Dengan demikian, batas atas untuk skala waktu dari peristiwa amplop bersama dengan bintang masif dengan rotasi yang dapat diabaikan adalahT≳7000 K
30000 K4000 K106∼105 tahun.
Harap dicatat bahwa derivasi ini tidak memperhitungkan efek menggembung yang terjadi saat pemisahan berkurang. Ini pasti akan menurunkan batas atas ini, tetapi seberapa jauh saya tidak yakin. Itu bisa menurunkannya dalam 1 tahun, atau .105 years
Batas bawah untuk skala waktu ini sepenuhnya ambigu dan tidak terlalu membantu dalam konteks fisik apa pun. Bintang-bintang dapat berputar sangat cepat, memiliki logam yang tinggi atau rendah, biner dapat memiliki rasio massa yang berbeda, mungkin ada biner lain yang dekat, dan mungkin ada interaksi magnetik (?). Daftarnya berlanjut! Saya yakin ada sesuatu yang saya tinggalkan.