探究红巨星的质量与 CNO 表面丰度

我们给出一组质量范围 $1.2$-$7$ M$_{\odot}$、具有类太阳初始成分的恒星演化序列。我们关注此质量范围以估算质量并计算一个观测红巨星样本的表面 CNO 丰度。恒星模型从零龄主序计算到早期渐近巨星支（AGB）阶段。质量 M $\leqslant$ $2.2$M$_{\odot}$ 的恒星经历了核心氦闪。本工作中采用一种方法改进了 21 颗 RGB 和早期 AGB 观测恒星样本的质量确定。该方法基于将观测推导的有效温度和绝对星等与我们的赫罗图（Hertzsprung-Russell diagram）演化轨迹计算值进行比较。通过使用扩展到观测范围的演化轨迹，实现了对恒星质量更可靠的确定。此外，将预测的 CNO 表面丰度与观测推断值比较，以表明标准演化计算在多大程度上可用于解释现有观测，并阐明对流混合的作用。我们发现，需要超出由 Schwarzschild 判据确定的对流边界的额外混合来解释低质量星观测到的氧同位素比。本文还展示了近期质子俘获反应及其不确定性对 $^{16}$O$/^{17}$O 和 $^{14}$N$/^{15}$N 比率的影响。发现 $^{14}$N$($ p$,\gamma)^{15}$O 反应对于预测红巨星中的 $^{14}$N$/^{15}$N 比率十分重要。