核天体物理对 CEMP-no 前身星的约束

CEMP-no 星是长寿命的小质量恒星，其铁含量极低且碳丰度过高，同时没有或仅有极弱的 s 元素或 r 元素存在迹象。尽管这种丰度模式的起源仍有争议，但它极有可能遗传自前身的大质量恒星，我们在此将其称为源星。我们依据近期对 CEMP-no 星的分类，认为其中一部分是由经历了氢燃烧的物质构成，这些物质在源星的核燃烧阶段被氦燃烧产物所富集。我们探讨了利用这种物质形成 CEMP-no 星的可能性。我们在注入氦燃烧产物 $^{12}$C、$^{16}$O、$^{22}$Ne 和 $^{26}$Mg 的条件下，研究了单区域氢燃烧中 CNO 循环以及 Ne-Na Mg-Al 链的核合成。我们考察了改变密度、温度以及注入速率的影响，并检验了涉及 $^{27}$Al 生成与破坏的核反应速率。在向氢燃烧区注入 $^{12}$C、$^{16}$O、$^{22}$Ne 和 $^{26}$Mg 时，生成了 $^{14}$N、$^{23}$Na、$^{24}$Mg 和 $^{27}$Al。在氢燃烧区的各种条件下，$^{12}$C/$^{13}$C 比值保持恒定。根据涉及 $^{27}$Al 的反应速率所采用的方案不同，预测的 [Al/Fe] 比值变化可达 $\sim 2$ dex。我们进行的实验支持了以下观点：部分 CEMP-no 星由经历了氢燃烧的物质构成，这些物质来自一颗经历了中等到强烈旋转混合的大质量恒星。在其燃烧过程中，该物质很可能被氦燃烧产物所富集。形成子星时不应加入来自源星富碳氧核心的物质，否则 $^{12}$C/$^{13}$C 比值将大幅超出观测值范围。