贫金属系统中的随机化学增丰 I. 理论
天体物理学
2009-11-11 v1
摘要
本文提出了一个由核坍缩（II型）超新星导致的贫金属系统化学增丰的随机模型，该模型考虑了星际介质中湍流运动和云碰撞引起的增丰物质的大尺度混合。通过追踪介质中气体密度的演化，考虑了原始物质的吸积。推导出了由给定数量超新星增丰的恒星数量，以及超新星抛射物质在被随后形成的恒星锁定之前与之混合的质量的解析表达式。结果表明，对于银河系晕中合理的气体密度值（约 0.1 cm⁻³）和超新星爆发率（约 0.25 kpc⁻³ Myr⁻¹），极端星族 II 恒星的最终金属丰度分布在 [Fe/H] ≈ -4 处显示出明显的截断。事实上，通过假设没有低质量星族 III 恒星能够从原始星际介质中形成，推导出的 [Fe/H] < -4 的恒星比例与观测结果一致。此外，即使是迄今观测到的最贫金属恒星，其被多个超新星共同增丰的概率也很高。这在一定程度上解释了近期多项观测研究中发现的，在 [Fe/H] 低至 -4 的恒星中，许多化学丰度比值的星间弥散相对较小的现象。发现热核（Ia型）超新星的贡献在几乎整个极端贫金属区域均可忽略。（***摘要已删节***）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0504615,
title = {Stochastic chemical enrichment in metal-poor systems I. Theory},
author = {T. Karlsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0504615},
year = {2009}
}
备注
15 pages, 10 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics