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核坍缩超新星核合成与陨石星尘颗粒的比较:探究镁、铝与铬

太阳与恒星天体物理 2022-03-30 v2

摘要

太阳系固态样品中核合成起源的同位素变异已有充分记录,但这些变异的来源仍不确定。在原行星盘不同区域形成的材料中观测到的 \iso{54}Cr 变异性,被归因于不同数量的前太阳富铬氧化物(铬铁矿)颗粒,它们存在于陨石星尘 inventory 中,且最可能起源于某类超新星爆发。为探究核坍缩超新星(CCSNe)是否可能是这些颗粒的起源地,我们分析初始质量 15、20 和 25 M_{\odot}、太阳金属丰度的恒星的 CCSN 模型产额。我们给出了 Cr、Mg 和 Al 同位素随包裹质量的广泛丰度数据集。我们发现,在若干情形下,爆发 C-灰烬产生的成分与观测的 \iso{54}Cr/\iso{52}Cr 和 \iso{53}Cr/\iso{52}Cr 比值以及 \iso{50}Cr/\iso{52}Cr 比值吻合良好。考虑到原子质量 50 处的信号也可能来自 \iso{50}Ti,爆发 He-燃烧灰烬同样与观测比值匹配。将 He-灰烬物质(相对于 Mg 富集 Al 和 Cr 以模拟铬铁矿颗粒组成)加入太阳系成分,可重现观测到的 Mg 与 Cr 异常间的相关性,而 C-灰烬物质未呈现显著的 Mg 异常伴随 Cr 同位素变化。在所有情形下,非放射成因的稳定 Mg 同位素变化主导于 \iso{26}Al 预期的变异。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.04692,
  title  = {Comparison between core-collapse supernova nucleosynthesis and meteoric stardust grains: investigating magnesium, aluminium, and chromium},
  author = {Jacqueline den Hartogh and Maria K. Petö and Thomas Lawson and Andre Sieverding and Hannah Brinkman and Marco Pignatari and Maria Lugaro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04692},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in ApJ Data available at https://doi.org/10.5281/zenodo.5822654