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银河系盘的中子俘获元素增丰:Gd、Dy 与 Th

星系天体物理 2022-08-31 v1

摘要

重元素起源的研究是核天体物理学的主要目标之一。在本文中,我们给出了 276 颗银河系盘恒星(--1.0<<[Fe/H]<<+0.3)中重 rr-过程元素钆(Gd, Z=64)、镝(Dy, Z=66)和钍(Th, Z=90)的新观测数据。恒星光谱分辨率高达 42,000 和 75,000,信噪比高于 100。Gd、Dy 和 Th 的 LTE 丰度通过对比观测与合成光谱确定,使用了三条 Gd 谱线(149 颗星)、四条 Dy 谱线(152 颗星)以及 4019.13 Å 处的 Th 谱线(170 颗星)。我们样本中约 70% 的恒星首次测得 Gd 和 Dy,95% 的恒星首次测得 Th。典型误差在 0.07 到 0.16 dex 之间。本文提供了银河系盘中首组扩展的 Th 观测。结合我们先前研究中的铕(Eu, Z=63)数据,我们将这些新观测与核合成预言及银河系化学演化模拟进行了比较。我们确认 [Gd/Fe] 和 [Dy/Fe] 表现出与 Eu 相同的行为。我们通过 GCE 模拟研究了 [Th/Fe] 相对于 [Eu/Fe] 的演化,表明与 Eu 不同,要么在银河系 r-过程唯一源的情况下 Th 的产生依赖于金属丰度,要么富 Th 的 r-过程源的出现频率随 [Fe/H] 增加而降低。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11779,
  title  = {Enrichment of the Galactic disc with neutron-capture elements: Gd, Dy, and Th},
  author = {T. Mishenina and M. Pignatari and T. Gorbaneva and B. Cote and A. Yague Lopez and F. -K. Thielemann and C. Soubiran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11779},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 21 figures, accepted in MNRAS, stac2361