播种第二颗星——II. 由微弱超新星增丰的 CEMP 星形成
星系天体物理
2020-07-29 v1
摘要
碳增丰金属贫乏(CEMP)星是保存早期恒星代化学增丰记录的活化石。本工作中，我们执行了一组数值模拟，描述第一代无金属（Pop III）恒星的超新星(SN)增丰及增丰云的引力坍缩，考虑了所有相关冷却/加热过程与化学反应以及尘埃颗粒的生长。我们首次采用前身星质量 M_PopIII = 13–80 M_⊙ 的微弱 SN 模型，其通过抛射物最内层的混合与回落产生 C 增丰的丰度模式（[C/Fe] = 4.57–4.75）。该模型还考虑了尘埃颗粒的形成与破坏。我们发现 SN 抛出的金属可被同一暗物质迷你晕部分再吸积，且增丰云的碳丰度 A(C) = 3.80–5.06 低于观测 CEMP 星的丰度范围（A(C) ≳ 6），因为微弱 SN 由于广泛回落而抛出的金属质量小于正常核坍缩 SN。我们还发现，即便铁丰度最低 [Fe/H] ∼ -9，对于 M_PopIII = 13 M_⊙，碳质颗粒的气体冷却也会诱发云碎裂。这导致低质量星的形成，这些“巨金属贫乏”星可存活至当今宇宙，并可能由未来观测发现。
引用
@article{arxiv.2007.06657,
title = {Seeding the second star -- II. CEMP star formation enriched from faint supernovae},
author = {Gen Chiaki and John H. Wise and Stefania Marassi and Raffaella Schneider and Marco Limongi and Alessandro Chieffi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06657},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 14 figures, 3 tables, accepted for publication in MNRAS