用蒙特卡洛方法研究放射性同位素的随机化学演化
星系天体物理
2020-01-08 v2
摘要
平均寿命 τ 为数至数百 Myr 的短寿命放射性核素（SLRs）为探测星际介质中近期的核合成事件以及太阳形成的物理条件提供了独特机会。在此，我们量化了在星际气体团块中，鉴于恒星增丰事件的随机性，SLRs 预测演化的不确定性。我们假设每个时间间隔 γ 形成一个增丰前身星。对于每个前身星，我们基于覆盖广泛天体物理场所的若干延迟时间分布（DTD）函数，随机采样其形成与增丰事件之间的延迟时间。对于每组 τ、γ 和 DTD 函数，我们追踪 SLRs 的丰度达 15 Gyr，并将此过程重复数千次以推导其概率分布。对于 τ/γ≳2，分布依赖于 DTD 函数，我们提供了列表值与解析表达式来量化其散布。相对丰度不确定性在 τ/γ=1 时达到约 60% 的最大值。对于 τ/γ≲1，我们给出了 SLR 丰度仅携带一次增丰事件特征的概率，当 τ/γ≲0.3 时该概率大于 50%。对于 0.3≲τ/γ≲ 2，少数事件贡献了 SLR 丰度。此情形需用独立的统计方法研究。我们发现，假设这些同位素 τ/γ∼3，太阳诞生约 9–13 Myr 的隔离时间与早期太阳系中观测到的 60Fe、107Pd 和 182Hf 丰度一致。
引用
@article{arxiv.1911.01457,
title = {Stochastic Chemical Evolution of Radioactive Isotopes with a Monte Carlo Approach},
author = {Benoit Côté and Andrés Yagüe and Blanka Világos and Maria Lugaro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01457},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 11 figures, 4 tables, submitted to ApJ