大质量无金属恒星的核合成与演化
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
本文追踪了质量为 10 至 100 倍太阳质量的无金属恒星的演化与爆发过程，并确定了其核合成产额、光变曲线及遗迹质量。当将超新星产额按 Salpeter 初始质量函数积分时，所得元素丰度模式在定性上与太阳丰度相似，但在 7 <= Z <= 13 的奇数原子序数元素上存在显著缺失。若忽略中子星产生的中微子风的贡献，则无法产生锗（germanium）以上元素的显著丰度。计算出的模式与观测到的 [Z] ~< -3 的贫金属恒星数据吻合良好。大多数恒星以蓝超巨星结束其生命，产生具有类似 SN 1987A 特征光变曲线的超新星爆发，但部分恒星通过 dredge up 过程产生原生氮并演化为红超巨星。本文开发了一种新型自动拟合算法，用于在大型模型数据库中确定爆炸能量、混合程度和初始质量函数的最佳组合，以符合指定的数据集。该模型被应用于 Cayrel 等人 (2004) 的低金属丰度样本以及两颗极贫铁恒星 HE0107-5240 和 HE1327-2326。与这些低金属丰度恒星的最佳吻合是在极小混合条件下实现的，且所考虑的贫金属数据集均未显示出需要高能爆炸成分。相反，在大多数情况下，略低于 1.2 B 的爆炸能量更为适宜。（摘要节选）
引用
@article{arxiv.0803.3161,
title = {Nucleosynthesis and Evolution of Massive Metal-Free Stars},
author = {Alexander Heger and S. E. Woosley},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.3161},
year = {2011}
}
备注
54 pages, 15 figures, submitted to ApJ; online tables and supplementary information available at http://firststars.org/znuc