利用Gemini-South/GHOST探测贫金属球状星团NGC 2298中多重星族间的丰度变化
太阳与恒星天体物理
2025-05-08 v1 星系天体物理
摘要
研究贫金属球状星团中的丰度对于理解银河系的形成和早期宇宙的核合成过程至关重要。我们使用Gemini South上新投入使用的GHOST光谱仪，观测了来自贫金属球状星团NGC 2298的13颗红巨星。我们推导了32种元素共36个物种的恒星参数和丰度，其中包括16种中子俘获元素。我们发现这些恒星在轻元素之间表现出化学异常，从而可以将它们分类为第一代（8颗星）和第二代（5颗星）。我们推导出该星团的平均金属丰度为[Fe/H]=-1.98 +/- 0.10，且星团成员之间没有显著变化。大多数α元素和铁峰元素显示出较低的恒星间丰度弥散度，但Sc、Ni和Zn是显著的例外，其中Sc的弥散度在不同代恒星之间变化显著，达到2σ水平。类似地，在中子俘获元素中，我们观察到第一代和第二代恒星之间Sr和Eu的弥散度存在显著差异，达到2σ水平。我们还使用最大似然法确认了不同代恒星中几种元素存在超出观测不确定性的内禀弥散。此外，我们注意到第一代恒星中[Sr/Eu]和[Ba/Eu]随[Mg/Fe]的增加而增加，表明弱r过程产物与Mg的产生之间存在相关性。我们发现了普遍的r过程模式，但主r过程元素的弥散度大于有限r过程元素。NGC 2298中第一代和第二代恒星之间这些丰度弥散度的差异，暗示了复杂且不均匀的早期化学富集过程，这些过程由多种核合成事件的贡献驱动，包括大质量恒星和罕见的r过程事件。
引用
@article{arxiv.2505.04001,
title = {Probing Abundance Variations among Multiple Stellar Populations in the Metal-Poor Globular Cluster NGC 2298 using Gemini-South/GHOST},
author = {Avrajit Bandyopadhyay and Rana Ezzeddine and Vinicius M. Placco and Anna Frebel and David S Aguado and Ian U. Roederer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04001},
year = {2025}
}
备注
25 pages, 8 figures, accepted for publication in The Astronomical Journal