富碳贫金属星：来自黑暗时代的遗迹
星系天体物理
2015-06-19 v2
摘要
我们利用详细的核合成计算和对第一代恒星环境的现实描述，探索黑暗时代期间发生的首次化学增丰事件。基于这些计算，我们提出了一种新颖的解释，说明为何随着 Fe 丰度的降低，富碳贫金属（CEMP）星的普遍性会增加：最贫金属的银河系晕星的观测化学特征是第一批恒星的爆发与其宿主迷你晕保留气体能力之间紧密联系的结果。具体而言，高能超新星产生接近太阳比例的 C/Fe，但能有效排空其宿主迷你晕中的气体，从而抑制第二代恒星的形成。另一方面，宿主低能超新星的迷你晕能够保留其气体并形成第二代恒星，但结果是，这些第二代恒星诞生时具有超太阳比例的 C/Fe。我们的模型能够在没有任何自由参数的情况下，准确重现观测到的 [C/Fe] 和 [Fe/H] 分布，以及 CEMP 星相对于非 CEMP 星随 [Fe/H] 变化的比例。我们提出，目前缺乏关于以高能对不稳定性超新星结束生命的极超大质量恒星（）的化学证据，并不意味着这类恒星稀有或不存在；这些极超大质量第一代恒星的化学产物可能已逃逸出其宿主迷你晕，从未被纳入后续的恒星世代中。最后，我们的模型表明，目前已知的最贫 Fe 恒星可能见证了少量无金属恒星的增丰，而不必完全由单一的第一代恒星增丰。这些计算支持了这样一种观点，即银河系的一些现存矮卫星星系是第一批星系的遗迹。
引用
@article{arxiv.1405.7369,
title = {Carbon-Enhanced Metal-Poor Stars: Relics from the Dark Ages},
author = {Ryan Cooke and Piero Madau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7369},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 6 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal