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低质量红巨星中由$^3$He 驱动的混合:辐射与绝热极限下的对流不稳定性

天体物理学 2009-11-13 v2

摘要

我们研究了首次 ascent 红巨星包层中由3^3He 燃烧引发的混合的稳定性及其观测后果。我们证明了存在两种不稳定模式:一种是我们无法将其与潜在物理机制联系起来的快速、近绝热模式,以及一种可被识别为热盐对流的缓慢、近辐射模式。我们提出的观测约束表明,快速模式在真实恒星中发生的可能性极低。结果表明,仅当流体元具有长径比l/d>10l/d > 10的指状结构时,热盐对流的速度才足够快。我们指出了热盐对流作为巨星主要混合机制的一些潜在严重障碍。我们表明,旋转诱导的水平湍流扩散可能会抑制由3^3He 驱动的热盐对流。另一个潜在严重问题是解释关于增强额外混合的观测证据。接近红巨星支(RGB)顶端的恒星中3^3He 的耗尽应使得3^3He 混合在渐近巨星支(AGB)上效率低下。尽管如此,仍有观测数据表明,低质量 AGB 恒星中存在类似于 RGB 上发生的额外混合。碳增强贫金属星中也可能发生过混合。

关键词

引用

@article{arxiv.0708.3864,
  title  = {3He-Driven Mixing in Low-Mass Red Giants: Convective Instability in Radiative and Adiabatic Limits},
  author = {Pavel A. Denissenkov and Marc Pinsonneault},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.3864},
  year   = {2009}
}

备注

25 pages, 6 figures, modified version, accepted by ApJ