古老矮星系中单次事件造成的快中子俘获过程增丰
星系天体物理
2016-09-22 v4
摘要
比锌更重的元素是通过快(r)与慢(s)中子俘获过程合成的。快中子俘获过程元素(如铕)的主要产生场所已被争论了近60年。早期对银河系晕中古老恒星化学丰度趋势的研究表明,在核心坍缩超新星等场所存在持续的快中子俘获过程产生。但来自本地宇宙的证据倾向于认为快中子俘获过程主要产生于稀有事件,如中子星并合。一些矮椭球星系中铕丰度平台的出现被提出作为早期宇宙中稀有快中子俘获过程增丰的证据,但这仅在不考虑矮星系气体吸积的假设下成立。基于宇宙学动机的气体吸积则支持这些系统中持续的快中子俘获过程增丰。此外,普遍的快中子俘获过程模式在矮椭球星系中尚未被清晰确认。更小、化学组成更简单且更古老的超暗矮星系在首批恒星形成后不久即组装而成,是研究如快中子俘获过程等核合成事件的理想系统。网罟座II(Reticulum II)就是这样一个星系。该星系(及类似星系)中非中子俘获元素的丰度与其他古老恒星相似。在此,我们报道,通过高分辨率光谱观测的网罟座II中九颗恒星里有七颗显示出重中子俘获元素的强烈增强,其丰度在钡以上遵循普遍的快中子俘获过程模式。这个“快中子俘获过程星系”中的增强比在其他任何超暗矮星系中探测到的要高2-3个数量级。这意味着一次稀有事件产生了网罟座II中的快中子俘获过程物质。快中子俘获过程的产额和事件率与普通核心坍缩超新星不相容,但与其它可能的场所(如中子星并合)一致。
引用
@article{arxiv.1512.01558,
title = {R-process enrichment from a single event in an ancient dwarf galaxy},
author = {Alexander P. Ji and Anna Frebel and Anirudh Chiti and Joshua D. Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.01558},
year = {2016}
}
备注
Published in Nature, 21 Mar 2016: http://dx.doi.org/10.1038/nature17425