利用COSMIC和恒星模型探测GALAH中富锂巨星的双星结构
太阳与恒星天体物理
2025-07-09 v1 星系天体物理
摘要
当恒星经历第一次挖掘阶段时，表面锂会被耗尽，然而有1%的红巨星被发现是富锂的。这些恒星的形成机制仍不确定。我们将来自GALAH富锂巨星的观测约束与双星族合成代码COSMIC相结合，假设双星质量转移，研究这些天体的系统性质。通过演化900万个双星系统，我们发现与观测约束最一致的双星历史是来自中等质量AGB施主向主序星（现在被观测为富锂红巨星）的质量转移。在GALAH中，9%的主序星具有A(Li)=2.5-3.2 dex，这使得通过主序质量转移产生A(Li)=1.5-2.2 dex的红巨星成为可能，但无法解释更富集的巨星A(Li) ≳ 2.2 dex。来自恒星模型的核合成产额表明，初始质量为4.25-5 M⊙和8 M⊙的AGB星在其抛射物中含有最多的锂。中等质量AGB星占COSMIC结果的29%，当前间距s=3.3±0.5 AU，质量比q=0.5-1.6。假设1%的质量转移效率，我们在GALAH观测与6和8 M⊙ AGB恒星模型之间的(Ba, Y)平均增强方面达到了95%的一致性。我们发现低质量转移效率最能重现GALAH观测，表明锂富集的首选质量转移机制是通过风洛希瓣溢流。虽然我们假设AGB质量转移产生富锂巨星，从而约束了最可能的双星参数，但核合成比较中的差异以及锂增强主序星所占比例较小表明可能存在额外的富集机制。
引用
@article{arxiv.2507.05359,
title = {Probing Binary Architectures of Lithium-Rich Giants in GALAH with COSMIC and Stellar Models},
author = {Maryum Sayeed and Selina Yang and Giulia Cinquegrana and Melissa K. Ness and Katelyn Breivik and Andrew R. Casey and Sven Buder and Amanda I. Karakas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05359},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 13 figures, 1 table. Accepted in ApJ