星系子晕的随机化学演化与r过程元素的起源
星系天体物理
2018-10-10 v2
摘要
致密双星(中子星与另一中子星或黑洞的并合，NSM)的并合被认为是r过程有希望的天体物理场所。尽管NSM的平均并合时标似乎>100 Myr，此前多数化学演化模型指出，在[Fe/H] < -2.5的星系晕星中观测到的[r/Fe]早期出现与大弥散更支持1-10 Myr的较短并合时标。我们认为，对于假设星系晕由具有不同恒星形成历史的子晕聚集形成(如Ishimaru等人2015年所提出)的模型，情况并非如此。我们提出一种子晕的随机化学演化模型，其中假设r过程场所主要为并合时标100 Myr的NSM。鉴于NSM的稀少性，其在每个子晕中的发生通过蒙特卡洛方法计算。我们的结果表明，质量较小的子晕在较低金属丰度下演化并产生高度r过程增丰的恒星。这些子晕的聚集留下了星系晕中观测到的[r/Fe]的大星间弥散。然而，低金属丰度下观测到的[Sr/Ba]弥散表明存在一个额外场所，其部分贡献于Sr等轻中子俘获元素的增丰。我们的低质量子晕模型中发现低金属丰度下[r/Fe]的高增丰，也定性地再现了近期发现的超暗矮星系Reticulum II中恒星的丰度特征。因此，我们的结果表明NSM是星系晕中r过程元素的主导来源。
引用
@article{arxiv.1808.03390,
title = {Stochastic Chemical Evolution of Galactic Subhalos and the Origin of r-Process Elements},
author = {Takuya Ojima and Yuhri Ishimaru and Shinya Wanajo and Nikos Prantzos and Patrick Francois},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03390},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 12 figures, ApJ, in press; text matches the proof corrections