最缺铁恒星SMSS0313-6708的三维NLTE分析
太阳与恒星天体物理
2016-12-21 v1
摘要
早期宇宙恒星形成的模型依赖于吸积、碎裂和辐射反馈的细节。不同的模拟预测了第一代恒星不同的初始质量函数，范围从主要低质量(0.1-10 Msol)，到高质量(10-100 Msol)，甚至超大质量(100-1000 Msol)。第一代恒星的质量分布应该对至今仍存在的小质量第二代及更晚世代贫金属星留下独特的化学印记。SMSS0313-6708的化学成分具有已知恒星中最低的Ca和Fe丰度，表明它曾被一颗大质量超新星增丰。然而，在贫金属星中，即使弱谱线也可能受到强3D和NLTE效应影响。若忽略或错误地处理这些效应，推断丰度的误差可能显著偏置对污染超新星属性的推断。我们利用3D NLTE辐射转移重新确定了SMSS0313-6708的化学成分，以获得Li、Na、Mg、Al、Ca和Fe的准确丰度。原子模型采用真实的碰撞率，无校准自由参数。我们发现3D NLTE下的丰度比1D LTE下显著更高：Fe高0.8 dex，Mg、Al和Ca高0.5 dex，而Li和Na在0.03 dex内不受影响。特别是，我们的[Fe/H]上限现在比先前基于<3D> NLTE（即使用平均3D模型）的估计大十倍，为[Fe/H] < -6.53 (3 sigma)。这一更高的估计源于保守的上限估计、更新的NLTE数据以及3D-<3D> NLTE差异，所有这些都导致更高的丰度确定。我们发现SMSS0313-6708修订后的化学成分与20-60 Msol大质量前身星以低能量（1-2 x 10^51 erg）爆发的超新星产额，以及10 Msol极低爆发能量（< 10^51 erg）前身星相匹配。
引用
@article{arxiv.1609.07416,
title = {3D NLTE analysis of the most iron-deficient star, SMSS0313-6708},
author = {Thomas Nordlander and Anish M. Amarsi and Karin Lind and Martin Asplund and Paul S. Barklem and Andy R. Casey and Remo Collet and Jorrit Leenaarts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07416},
year = {2016}
}
备注
17 pages, 10 pages; Accepted for publication in A&A