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通过核反应和中子子碰撞产生锂锾钠同位素

天体物理学 2009-09-15 v1

摘要

本文比较了在银河演化模型框架下,核反应和中子子碰撞对锂锾钠同位素生产贡献。针对猕鸾天体的γ射线观测,考虑了不同来源的低能碳和氧核,如不同质量的超级星爆和WC星。我们确认,由最质量前体星的II型超级星爆和恒星风注入分子云中的低能核(LEN),能够自然再现早期银河(星际塔震)阶段中所观察到的镍锾钠演化。假设LEN成分在全球范围上的重要性,我们计算了中子子过程贡献的上限和下限,对应LEN粒子谱的极端情况。在找到一个与Ramaty等(1995a,b)提出的谱型相符的解中,该谱型在Ec=30E_c=30 MeV/n处趋于平坦,之后迅速下降。这一解同时满足解释Be和B一般演化及其太阳系中微量浓度的挑战,同时不至于在极低金属丰度下过度生产7Li\mathrm{^7Li},也符合测协定11B/10B\mathrm{^{11}B/^{10}B}比值。在这种情况下,中子子碰撞在太阳系11B\mathrm{^{11}B}的形成中扮演有限的角色。银河宇宙射线(GCR)在盘状星系演化后期([Fe/H]>>-1)才变得重要,但其对9Be\mathrm{^{9}Be}10B\mathrm{^{10}B}11B\mathrm{^{11}B}太阳中微量浓度的贡献并不占主导地位(分别为35%、30%和20%)。因此,凭借这种LEN谱型,GCR并非9Be\mathrm{^{9}Be}和B在银河系中的主要来源。对于中子子而言,最有利的情况(采用相同的谱型)为Ec=20E_c=20 MeV/n。即便如此,Woosley和Weaver(1995)的中子子产量也必须缩小5倍,以避免11B\mathrm{^{11}B}的过度生产。此解还导致B/Be比值较高。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9512034,
  title  = {LiBeB Production by Nuclei and Neutrinos},
  author = {Elisabeth Vangioni-Flam and Michel Cassé and Brian D. Fields and Keith A. Olive},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9512034},
  year   = {2009}
}

备注

19 pages, 5 postscript figures, uses plain LaTeX, also available at http://www.nd.edu/~bfields/vcfo.html