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作为高效 i-过程场所并解释 CEMP-rs 星的低质量低金属丰度 AGB 星

太阳与恒星天体物理 2021-01-19 v2

摘要

在碳增丰金属贫乏(CEMP)星中,部分被发现富集 s-过程元素(CEMP-s)、r-过程元素(CEMP-r)或同时富集 s-与 r-过程元素(CEMP-rs)。CEMP-s 与 CEMP-rs 星之间丰度差异的起源目前未知。有观点认为,其场所尚待确认的 i-过程比 s-过程能更好地重现 CEMP-rs 丰度。我们分析了对安装在拉帕尔马 Mercator 望远镜上的高分辨率 HERMES 光谱仪,或 UVES/VLT 与 HIRES/KECK 光谱仪观测的 25 颗金属贫乏星的高分辨率光谱。我们提出一种利用八种重元素丰度对 CEMP-s 与 CEMP-rs 星进行分类的新且稳健的方法。导出了 CEMP-s 与 CEMP-rs 星的丰度轮廓,两类恒星之间似乎存在丰度连续体。CEMP-rs 星呈现出与 CEMP-s、CH、钡和 extrinsic S 星等 extrinsic 星大部分相同的特征,且 CEMP-rs 星中的双星率甚至高于 CEMP-s 星。利用 Gaia DR2 视差解释 CEMP-s 与 CEMP-rs 星在 HR 图中的位置,需要增强碳成分的恒星演化轨迹(与我们的丰度测定一致);它们被发现主要位于红巨星支(RGB)上。CEMP-rs 星可被解释为被一颗低质量、低金属丰度的 TP-AGB 伴星污染,该伴星在其首次对流热脉冲期间质子吞入后经历 i-过程核合成。我们的 i-过程模型对 CEMP-rs 星的全局拟合与我们的 s-过程模型对 CEMP-s 星的拟合一样好。因此,CEMP-rs 星可重命名为 CEMP-sr 星,因为它们代表了低金属丰度下 s-过程的一种特殊表现。对于这些天体,可能不再需要寻求 exotic 的 i-过程场所。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.13620,
  title  = {Low-mass low-metallicity AGB stars as an efficient i-process site explaining CEMP-rs stars},
  author = {D. Karinkuzhi and S. Van Eck and S. Goriely and L. Siess and A. Jorissen and T. Merle and A. Escorza and T. Masseron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.13620},
  year   = {2021}
}

备注

35 pages, 26 figures, Accepted for publication in A&A, Final version