超微弱矮星系中高度 r-过程增丰的恒星
星系天体物理
2021-06-28 v1
摘要
高度 r-过程增丰的贫金属恒星（MP r-II，[Eu/Fe]>1 且 [Fe/H]≲-1.5）已在超微弱矮星系（UFD）中被观测到，特别是在 Reticulum II（Ret II）中。只有少数 UFD 含有此类恒星这一事实意味着 r-过程场所可能反映非常罕见但个体高产的事件，例如中子星并合（NSM）。考虑到 UFD 相对较短的恒星形成历史（SFH），它们如何能经历如此罕见的现象令人困惑。在本工作中，我们展示了孤立 UFD（在 z=0 时 M_vir≈10^7-10^8 太阳质量且 M_*≈10^3-10^4 太阳质量）的宇宙学流体动力学 zoom-in 模拟结果，以解释 UFD 中 MP r-II 恒星的形成。我们采用 NSM 事件的简单玩具模型，采用与观测一致的参数，例如 NSM 速率（每 M_*≈10^5 太阳质量 1 次）和铕（Eu）质量（M_Eu≈10^{-5} 太阳质量）。在一个包含约 30 个 UFD 类似体的模拟体积中，我们仅识别出 1 个具有类似 Ret II 丰度的模拟星系（在 z=0 时 M_vir≈4.6×10^7，M_*≈3.4×10^3 太阳质量），表明此类丰度是可能但罕见的。通过探索一系列关键参数，我们证明决定 UFD 中 MP r-II 恒星形成的最重要因素是由 r-过程增丰气体形成后续恒星的速度。我们发现形成第一和第二次 MP r-II 恒星爆发需要 10 至 100 Myr。在此期间，受 Eu 污染的气体维持所需的 [Eu/Fe]>1 高丰度比。
引用
@article{arxiv.2106.13383,
title = {Highly r-process enhanced stars in ultra-faint dwarf galaxies},
author = {Myoungwon Jeon and Gurtina Besla and Volker Bromm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.13383},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 8 figures, Accepted for publication in MNRAS