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绿岸望远镜对 $^3He^+$ 的观测:行星状星云

星系天体物理 2021-04-07 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们使用绿岸望远镜在四个银河系行星状星云样本——NGC 3242、NGC 6543、NGC 6826 和 NGC 7009——中搜寻 3He+^3He^+ 发射。在原始核合成时期,轻元素 2H^2H3He^3He4He^4He7Li^7Li 被大量产生,此后其丰度主要被恒星所改变。对遍布银河系盘区的 H II 区中 3He+^3He^+ 的观测显示出 3He/H^3He/H 丰度比变化极小——即“3He^3He 平原”——表明恒星中 3He^3He 产生的净效应可忽略不计。这与某些行星状星云中报道的更高 3He/H^3He/H 丰度比形成对比。这一差异被称为“3He^3He 问题”。我们利用与 3He+^3He^+ 跃迁同时观测到的射电复合线,对这些观测所达到的谱灵敏度进行稳健评估。我们探测到强度约 1–2 mK 的谱线,但在该水平上仪器效应损害了准确测量谱线参数的能力。我们未证实先前关于在 NGC 3242 中探测到 3He+^3He^+ 的报道,也未从任何源中探测到 3He+^3He^+ 发射。该结果对全部已报道的行星状星云 3He+^3He^+ 发射探测提出质疑。我们在此为 NGC 3242 推导出的 3He/H^3He/H 丰度上限与标准恒星 3He^3He 产生不符,因此需要低质量恒星中存在某种额外的混合过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.11707,
  title  = {Green Bank Telescope Observations of ${\bf ^3He^{\bf +}}$: Planetary Nebulae},
  author = {T. M. Bania and Dana S. Balser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11707},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in The Astrophysical Journal