巨型恒星高级燃烧阶段中的 s 型核合作用
天体物理学
2008-11-26 v1
摘要
我们对太阳类似初始组成的质量为 15、20、25 和 30 太阳质量的巨型恒星中 s 型核合作用进行了详尽研究。我们更新了这些恒星在核心 4He 燃烧阶段进行的 s 型核合作用的先前结果，随后聚焦于在壳层碳燃烧过程中所遇到的物理条件下的 s 型核合作用分析。我们指出，近期对 Ne22(alpha,n)Mg25 反应速率的综合，导致了核心 4He 燃烧期间 s 型核合作用效率的显著降低。特别是，这一速率导致了迄今为止在巨型恒星核心 4He 燃烧期间 Kr80 最小的超生产因子。由壳层碳燃烧产生的 s 型产物对碳壳的结构演化极其敏感。这种结构受到碳壳末期核心 4He 燃烧结束时 C12 质量分数所影响，而该质量分数主要由 C12(alpha,gamma)O16 反应决定。该反应速率仍存不确定性，这意味着巨型恒星中的 s 型核合作用也受到这一不确定性的制约。我们确认了一些同位素如 Zn70 和 Rb87 可作为巨型恒星壳层碳燃烧期间 s 型核合作用的特征。对于我们 s-only 型恒星产物对太阳元素丰度的相对贡献而言，我们发现必须考虑壳层碳燃烧的中子暴露。在以 Salpeter 初始质量函数分析我们的产物时，我们发现巨型恒星至少贡献了 s-only 核子中质量 A <= 87 的 40%。对于质量 A >90 的 s-only 核子，巨型恒星平均贡献约 7%，除了 Gd152、Os187 和 Hg198 分别约为 14%、13% 和 11%。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0609788,
title = {s-Process Nucleosynthesis in Advanced Burning Phases of Massive Stars},
author = {Lih-Sin The and Mounib F. El Eid and Bradley S. Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0609788},
year = {2008}
}
备注
52 pages, 16 figures, accepted for publication in ApJ