行星星云演化 I. 改进的合成模型

我们提出了新的合成模型，用于跟踪行星星云（PN）及其中心星从 AGB 相位开始到白矢星冷却序列的演化。该模型合理地结合了各种解析公式，以解释行星星云的不同（但相互关联的）方面，包括：Primary 壳和周围 ejecta 的动力学演化、中心星对 H 和 He 的光离子化、几类相关光学线的发射（如 Hbeta；HeII4686；[OIII]5007）。通过与水动力学计算结果及银河系 PN 的观测进行比较来测试模型预测。讨论了结果对模型参数（如转换时间、中心星质量、H-/He 燃烧轨迹等）的敏感性。我们简要说明在 H- 或 He 燃烧中心星的情况下，PN luminosity 和寿命之间所固有的系统差异，这些差异导致在 H-R 图中不同的“检测概率”，分别体现在 Hbeta 和 [OIII]5007 线中。采用合理的模型参数，我们能够以令人满意的方式再现许多 PN 的一般特性，例如离子化质量-星云半径关系、几类主要星云线比值趋势，以及观察到的星云厚度、电子密度和膨胀速度范围。模型自然预测了从光学厚到光学薄配置念的转换（反之亦然）。在此背景下，Zanstra 矛盾的起源也被分析。