行星状星云中的硫异常是由 s-过程引起的吗？
太阳与恒星天体物理
2013-06-04 v2
摘要
受行星状星云 (PNe) 和 PG1159 类渐近巨星支 (AGB) 后恒星中观测到的无法解释的低硫丰度的启发，我们研究了在恒星演化过程中，低至中等质量恒星内的核合成过程是否可能破坏硫的可能性。我们使用一个 3 Msun、Z=0.01 的演化序列来检验对硫及邻近元素的中子俘获反应速率的高估和低估估计所带来的后果。此外，我们还测试了产生中子的反应 C13(alpha,n)O16 和 Ne22(alpha,n)Mg25 的高和低反应速率。我们改变了部分混合区 (PMZ) 的质量宽度，该区域负责形成 C13 口袋，也是 C13(alpha,n)O16 中子源的所在地。我们测试了从零到整个 He 壳层质量上限 10^-2 Msun 的 PMZ 质量。我们发现，替代反应速率和部分混合区的变化对表面硫丰度几乎没有影响，并且无法重现该异常。为了理解初始质量对我们结论的影响，我们还测试了 1.8 Msun 和 6 Msun 的演化序列，得到了类似的硫丰度结果。我们能够对 PMZ 的大小设定限制，因为与行星状星云中的氖丰度比较表明，大于 He 壳层质量一半的 PMZ 尺寸（在 3 Msun 模型中）被排除。我们将 1.8 Msun 模型的壳层间丰度与 PG1159-035 的观测结果进行了比较，后者的表面丰度被认为反映了前身 AGB 恒星的壳层间成分。我们发现 F、Ne、Si、P 和 Fe 丰度的模式大体一致，但硫存在非常大的差异，我们的模型预测的丰度比在该恒星中观测到的丰度高出 30-40 倍。
引用
@article{arxiv.1302.6758,
title = {Is the Sulphur Anomaly in Planetary Nebulae Caused by the s-Process?},
author = {Luke J. Shingles and Amanda I. Karakas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.6758},
year = {2013}
}
备注
11 pages. Accepted for publication in MNRAS