球状星团中的重元素：AGB 星的作用
星系天体物理
2015-06-19 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
近期对球状星团中重元素的观测揭示了与早期星系核合成的标准图景之间有趣的偏差。如果说 r-过程污染是晕族恒星的普遍特征，那么 s-过程增强仅在少数球状星团中被发现。我们表明，质量范围在 3 至 6 M⊙ 之间的 AGB 星的联合污染可能解释了 M4 和 M22 中 s-过程超丰度的大部分特征。在这些恒星中，s-过程是两种不同中子俘获核合成事件的混合。第一种由 13C(α,n)16O 反应引起，发生在脉冲间隔期。第二种由 22Ne(α,n)25Mg 反应引起，发生在热脉冲产生的对流区中。最重 s-元素（从 Ba 到 Pb）的产生需要第一次中子爆发，而第二次则产生轻 s-元素（Sr, Y, Zr）的巨大超丰度。前者主要在质量较小的 AGB 星中运作，而后者在质量较大的 AGB 星中占主导。根据重 s/轻 s 的比值，我们推导出污染阶段应持续 150±50 Myr，这一时段与球状星团系统的形成时标相比足够短，但又足够长以解释为何 s-过程污染仅在少数情况下被观测到。除少数例外，我们的理论预测对从 Sr 到 Hf 的观测 s-过程丰度给出了合理的再现。然而，Ce 在我们的模型中可能产量不足，而 Rb 和 Pb 则产量过高。我们讨论了可能的解决方案。
引用
@article{arxiv.1403.0819,
title = {Heavy elements in Globular Clusters: the role of AGB stars},
author = {Oscar Straniero and Sergio Cristallo and Luciano Piersanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.0819},
year = {2015}
}
备注
Accepted by the ApJ