具有s-过程增丰的碳增丰贫金属星中的旋转混合
太阳与恒星天体物理
2017-10-11 v1
摘要
具有s-过程增丰的碳增丰贫金属星(CEMP-s)被认为是来自一颗早已变成白矮星的AGB伴星的物质转移的产物。因此,CEMP-s星的表面丰度通常被假定为反映了第一批AGB星的核合成输出。我们之前已经证明,要使这种情况成立,必须有某种物理机制来对抗这些几乎完全辐射的恒星中的原子扩散,否则原子扩散会导致表面丰度异常,明显与观测不符。本文我们考虑了这些恒星对角动量的吸积。我们详细计算了典型CEMP-s星从零龄主序(ZAMS),经过质量吸积,直至红巨星分支(RGB)的演化过程,吸积物质的比角动量范围很广,对应的旋转速度约在0.3到300 km/s之间。我们发现,只有当比角动量高于1e+17 cm/s(旋转速度高于20 km/s)时,角动量吸积才会直接导致吸积物质的化学稀释。然而,如果观测到旋转较慢的CEMP-s星经历类似于类太阳恒星的持续角动量损失,这可能仍然与它们相关。在具有CEMP-s星特征旋转速度的模型中,旋转混合主要起到抑制原子扩散的作用,使得在第一次挖掘之前,相对于吸积物质成分的最大表面丰度变化保持在约0.4 dex以内(无热盐混合)或约0.5-1.5 dex(有热盐混合)。即使在旋转速度最低(低于1 km/s)的模型中,与非旋转模型相比,旋转混合也能严重抑制原子扩散。因此,我们得出结论,它为原子扩散带来的问题提供了一个自然的解决方案,并且在CEMP-s星模型中不可忽略。
引用
@article{arxiv.1707.09434,
title = {Rotational mixing in carbon-enhanced metal-poor stars with s-process enrichment},
author = {E. Matrozis and R. J. Stancliffe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.09434},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 18 figures. Accepted for publication in A&A