太阳孪星与钡谜题

对银河系疏散星团（OCs）的多次丰度分析表明，Ba 趋于随年龄减小而急剧增加，而其他重元素（La$-$Sm）则无此趋势，以至于据称在最年轻的星团（年龄 $<$ 100 Myr）中 Ba 可达 [Ba/Fe] $\simeq +0.6$，而从太阳年龄星团中的 [Ba/Fe]$=0.00$ dex 上升而来。在 $s$-过程的表述中，难以在年轻星团中复现较高的 Ba 丰度与正常的 La$-$Sm 丰度，这被称为{\it 钡谜题}。在此，我们利用 24 颗太阳孪星的极高分辨率和高信噪比光谱研究钡谜题，并以 0.03 dex 的精度测量了重元素 Ba、La、Ce、Nd 和 Sm。我们证明，在年轻（$<$100 Myr）的太阳孪星、恒星协以及 OCs 中观察到的相对于 La$-$Sm 增强的 Ba {\scs II}，与恒星核合成的机制无关，而是由于标准 LTE 丰度分析方法对 Ba 的过高估计所致。在该方法中，由形成于光球深层的 Fe 线导出的微湍流，不足以代表 Ba {\scs II} 线涌现的上层光球对 Ba {\scs II} 线施加的真实谱线展宽。由于年轻恒星具有相对活跃的光球，Ba 过丰极有可能源于在强 Ba {\scs II} 线的光谱合成中采用了过低的微湍流值，但上层光球中微湍流的变化对由弱线测量的 La$-$Sm 丰度仅有微小影响。