首批星团的化学印记
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v1
摘要
银河系中最古老恒星的化学丰度模式预计包含早期宇宙中首批恒星的残留印记。许多研究试图将一些贫金属星族中观测到的固有丰度散射解释为早期银河系介质中因离散增丰事件而散布的化学不均匀性。关于如何根据“前身星产率”来解释复杂的数据和模型,仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,迄今为止的随机化学演化模型忽略了一个关键事实。本质上,今天所有的恒星都诞生于高度均匀的星团中,并且在早期时代很可能也是如此。当加入这一要素时,丰度平面[Fe/H] vs. [X/Fe](C空间)中的整体散射(其中X是核合成元素)可能远小于早期模型得出的结果。此外,对于中等平坦的星团质量函数(γ < 2),和/或具有高质量截断(M_max > 10^5 M_sun)的质量函数,恒星在C空间中表现出高度的聚集性,即使在相对较小的数据样本中也能识别出来。由于恒星丰度可能因密近双星中的质量转移而改变,因此聚集特征对于推导首批超新星的产率至关重要。我们提出了一种统计检验方法,以确定一组给定的观测是否表现出这种行为。我们的初步工作集中在C空间的两个维度上,但我们表明,通过增加丰度轴可以大大增强聚集信号。所提出的实验在现有的8-10米望远镜上具有挑战性,但对于安装在25-40米望远镜上的多目标阶梯光栅摄谱仪来说则相对直接。
引用
@article{arxiv.1007.5374,
title = {Chemical signatures of the first star clusters},
author = {Joss Bland-Hawthorn and Torgny Karlsson and Sanjib Sharma and Mark Krumholz and Joe Silk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.5374},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 17 figs; Astrophysical Journal (Sept 20 issue); a full copy is available at http://sydney.edu.au/science/physics/~jbh/share/firststarclusters.pdf