无金属巨型星的演化与核合
摘要
我们计算了金属-free (Pop III) 星系中质量为 13-25 M_sun 的巨型星的 presupernova 演化与超nova 爆发。我们发现以下无金属星系核合的特征丰度模式：(1) 从 C 到 Zn 的 α 核更高效地产生，其丰度模式可能与太阳丰度相似。特别是，α 元素/Fe 的近太阳比率可能是 Pop III 的标志性特征，这些星系能产生大量 Fe。(2) 奇数 Z 与偶数 Z 元素丰度比值（如 Na/Mg 和 Al/Mg）随金属浓度下降而变小。然而，这些比值在 Z <~ 10^{-5} 时几乎饱和，Pop III 和低金属 Pop II 核合中 [Na, Al/Mg] ~ -1。该结果与金属贫星系的丰度模式一致，这些星系中这些比值也在约 -1 处饱和。我们建议那些具有最低 [Na/Mg] 或 [Al/Mg] 的星系可能包含 Pop III 核合的丰度模式。(3) 金属贫星系显示出 [Cr, Mn, Co/Fe] 比值的有趣趋势。我们讨论这些趋势无法通过金属浓度差异解释，而是由完全硅燃烧层与不完全硅燃烧层之间的相对厚度决定。观察中发现的大 [Co/Fe] 和小 [Cr, Mn/Fe] 值，如果质量切口较深，或物质以喷射或子弹形式从完全硅燃烧层中被抛射，可得到解释。(4) 我们还发现，由于这些星系拥有辐射 H 丰富的外层，使得 He 壳燃烧区的对流层可到达 H 丰富区域，因此巨型 Pop III 星系中会发生主要 ^{14}N 生产。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9912248,
title = {Evolution and Nucleosynthesis of Metal-Free Massive Stars},
author = {Hideyuki Umeda and Ken'ichi Nomoto and Takayoshi Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9912248},
year = {2009}
}
备注
19 pages. To appear in the proceedings of the MPA/ESO conference ``The First Stars'' (August 4-7, 1999, Garching) ed. A. Weiss etal. (Springer)