极端贫金属星与分层化学演化模型

利用分层星系形成模型，研究了极端贫金属（EMP）星化学演化的早期阶段及其形成历史。我们根据扩展的Press-Schechter理论构建了银河系的并合树。我们沿该树追踪化学演化，并将模型结果与银河系晕的金属丰度分布函数（MDF）和丰度比分布进行比较。我们采用了三种不同的初始质量函数（IMF）。在先前的研究中，我们基于对双星起源的富碳EMP星的研究，认为EMP星的典型质量应为大质量（约10个太阳质量）。在本研究中，我们表明只有大质量IMF才能解释观测到的EMP星数量稀少这一现象。对于相对元素丰度，大质量IMF和Salpeter IMF预测了相似的分布。我们还研究了超新星（SNe）核合成产率的依赖性。Kobayashi等人（2006）以及Chieffi和Limongi（2004）的理论超新星产率在α元素方面与观测结果显示出合理的一致性。我们的模型预测在[Fe/H]<-3处元素丰度存在显著弥散。Francois等人（2004）的单区化学演化模型的最佳拟合产率很好地再现了EMP星典型丰度的趋势，但采用他们产率的我们的模型预测的丰度弥散远大于观测结果。包含超新星的模型预测的锌丰度与观测结果一致，但其他模型预测的[Zn/Fe]较低。具有大爆炸能量的超新星的抛射物混合在大质量中，并减小了元素丰度的弥散。