来自银河系尺度相关恒星形成的陨石中的短寿命放射性同位素
星系天体物理
2018-08-15 v2 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
陨石证据表明，太阳系诞生时含有大量短寿命放射性同位素（SLRs），如 60Fe 和 26Al（半衰期分别为 2.6 和 0.7 Myr），它们由超新星爆发及此前 Wolf-Rayet 星风产生。对此高 SLR 丰度的解释包括：太阳形成于超新星触发的坍缩中，或形成于质量足以存活多次超新星（SNe）并约束其抛射物的巨分子云（GMC）中。然而，前一种情形仅当太阳在大质量恒星中是罕见异常值才可能，而后一种似乎与 26Al 分布标度高度显著大于 GMC 的观测不一致。在本文中，我们呈现了包含随机恒星形成、HII 区、超新星及元素注入的整个银河系高分辨率化学流体动力学模拟，借此可测量银河系所有恒星上 60Fe/56Fe 与 26Al/27Al 比值的分布。我们表明太阳系的丰度比值完全处于正常范围内，但 SLRs 既非源于触发也非源于长寿命云中的约束（如先前所猜想）。相反，我们发现 SLRs 在新生于恒星中丰盈，是因为恒星形成在星系尺度上相关，故抛射物优先富集原子气体，后者随后被吸积到现有 GMC 上或形成新 GMC。因此新一代恒星优先形成于受前代恒星风与超新星污染的银河系区域中。
引用
@article{arxiv.1802.08695,
title = {Short-lived radioisotopes in meteorites from Galactic-scale correlated star formation},
author = {Yusuke Fujimoto and Mark R. Krumholz and Shogo Tachibana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08695},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 12 figures, accepted for publication in MNRAS. Simulation movies are available at https://sites.google.com/site/yusuke777fujimoto/data