致密银河系行星状星云中的碳丰度：基于空间望远镜成像光谱仪（STIS）的紫外光谱研究

我们利用哈勃空间望远镜上的空间望远镜成像光谱仪（HST/STIS）观测了一组致密银河系行星状星云（PNe），以确定其气相碳丰度。PNe 中的碳丰度约束了其渐近巨星支（AGB）前身星的性质以及宇宙再循环。我们测量了 11 个致密银河系 PNe 的碳丰度或其上限，显著增加了基于 HST 紫外光谱可得碳丰度的银河系 PNe 样本。多数目标的尘埃含量已通过 Spitzer 光谱在其他工作中研究；鉴于星云的致密性，UV 与 IR 光谱可直接比较以研究气相与尘相碳。我们发现碳贫乏（C/O<1）的致密银河系 PNe 具有富氧尘埃类型（ORD），而其碳增丰对应体（C/O>1）具有富碳尘埃（CRD），证实了麦哲伦云 PNe 中已知的气体与尘埃相碳含量间的相关性。基于 AGB 演化预期最终产额的模型，我们将本研究多数碳贫 PNe 解释为约 1.1-1.2 M$_{\odot}$ 恒星的后代，这些恒星在红巨星支（RGB）经历了某些额外混合，它们经历了 AGB 但未经历碳星阶段。该组中多数 PNe 呈双极形态，可能源于亚太阳质量伴星的存在。我们样本中碳增丰的 PNe 可能是约 1.5-2.5 M$_{\odot}$ 范围恒星的后代，取决于其初始金属丰度。