中文

对$^3\rm{He}$银河化学演化的约束

星系天体物理 2026-04-03 v1

摘要

我们在单区和多区模型中检验了3He^3\rm{He}的银河化学演化(GCE),特别关注能够同时再现原太阳3He^3\rm{He}丰度和近期猎户座星云中气相3He/4He^3\rm{He}/^4\rm{He}测量的恒星产额和GCE参数。已发表的恒星模型表明大质量恒星对3He^3\rm{He}的净产生可忽略不计,而渐近巨星分支(AGB)星的预测产额具有金属丰度依赖性,并且根据恒星模型中包含的额外混合过程,其变化范围约为2.5\sim 2.5倍。3He^3\rm{He}产生的主要贡献来自12 M1-2\ M_\odot的恒星,这使得3He^3\rm{He}的演化相对于其他AGB元素和Ia型超新星的铁增丰过程较为缓慢。我们约束GCE模型以再现星际介质中观测到的[O/H],我们的基准模型采用经验驱动的IMF平均氧产额yO1.2 ZO,y_{\rm O} \approx 1.2\ Z_{\rm O, \odot}。即使采用基于具有旋转和热盐混合的恒星模型所得的最低AGB 3He^3\rm{He}产额,我们的GCE模型也倾向于高估原太阳和猎户座3He^3\rm{He}丰度;它们需要缓慢的恒星形成起始和低的恒星形成效率才能接近观测值。采用更高的氧产额时,对观测到的[O/H]进行校准意味着更强的外流,这使得再现观测到的3He^3\rm{He}更容易。或者,真实的3He^3\rm{He}产额可能低于现有恒星模型预测的值,这表明红巨星中的混合尚未被完全捕捉。未来探测更高金属丰度环境的3He^3\rm{He}测量可能有助于区分这些可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.01289,
  title  = {Constraints on the Galactic Chemical Evolution of $^3\rm{He}$},
  author = {Miqaela K. Weller and David H. Weinberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.01289},
  year   = {2026}
}

备注

12 Pages, 12 Figures, Submitted to MNRAS