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极贫金属 AGB 星中三种 s 过程核合成模式的比较研究

太阳与恒星天体物理 2023-10-24 v1

摘要

银河系晕中的碳增丰贫金属(CEMP)星具有范围广泛的俘获中子元素丰度模式。为确定其起源,我们研究了已在极贫金属(EMP)渐近巨星分支(AGB)星中提出运行的三种 ss 过程核合成模式:对流 13^{13}C 燃烧(发生于低质量 AGB 星中氢被氦闪对流吞没时)、对流 22^{22}Ne 燃烧(发生于中等质量 AGB 星氦闪对流中)以及辐射 13^{13}C 燃烧(发生于脉冲间歇期形成的 13^{13}C 口袋中)。我们表明,在 [Fe/H]=2[{\rm Fe}/{\rm H}]=-2 以下,每个铁种子产生的 ss 过程元素(即 ss 过程效率)不依赖于金属丰度,因为氦区中的 16O 主导了中子毒。对流 13^{13}C 模式可产生 Sr、Ba 和 Pb 多种多样的 ss 过程效率,包括 CEMP 星中观测到的最大值。22^{22}Ne 模式仅能产生 CEMP 模型中 ss 过程效率的最低端。我们表明这两种模式的组合可解释 CEMP 星中观测到的 ss 过程元素富集的完整范围。相比之下,即便考虑星间 13^{13}C 口袋质量的差异,13^{13}C 口袋模式仍难以解释某些 CEMP 星中观测到的高水平富集。这些结果为讨论 CEMP 星及其子群的双星质量转移起源提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.14598,
  title  = {A comparative study on three modes of s-process nucleosynthesis in extremely metal-poor AGB stars},
  author = {S. Yamada and T. Suada and Y. Komiya and M. Aikawa and M. Y. Fujimoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.14598},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 13 figures, 1 table. Accepted for publication in Publications of the Astronomical Society of Japan