半人马座ω的新形成模型:天体物理过程的交汇
星系天体物理
2020-01-08 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
我们基于原创流体动力学模拟,结合 II 型超新星(SNe II)、渐近巨星支(AGB)恒星和中子星并合(NSMs)的化学增丰,研究银河系球状星团(GC)半人马座ω(omega Cen)具多重恒星族的形成过程。主要结果如下。在不到几亿年内,质量约 2 * 10^7 M_sun 的较大且致密的分子云可在其矮星系中央区域形成具有宽广 [Fe/H] 范围的多重恒星族。SNe II 与 AGB 恒星抛出的气体可充分混合,形成 He 丰度(Y)更高、[Fe/H] 更高的新恒星。富 He 恒星强烈集中于 GC 中心区域,使 GC 呈现陡峭的 Y 负梯度。对于给定的 [Fe/H],轻元素与 Fe 的相对比值因原始气体与 AGB 抛射物中的恒星形成而呈双峰分布。[La/Fe] 与 [Ba/Fe] 在 [Fe/H]~-1.5 前快速上升,随后因 SNe II 抛射 Fe 而下降。尽管 AGB 抛射物几乎完全保留于星团内介质中,NSM 抛射物仅部分保留。这种保留能力差异导致了 omega Cen 中观测到的独特 [Eu/Fe]-[Fe/H] 与 [La/Eu]-[Fe/H] 关系。某些观测结果,如 [O/Na][Fe/H] 关系与径向 [Fe/H] 梯度,尚待本模型较好复现。
引用
@article{arxiv.1909.11295,
title = {A new formation model for omega Centauri: the crossroad of astrophysical processes},
author = {Kenji Bekki and Takuji Tsujimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11295},
year = {2020}
}
备注
59 pages, 14 figures, accepted by ApJ