氦的化学演化

我们报告了使用 NRAO Green Bank 望远镜对银河外围 HII 区 S206 的 4He 丰度进行的测量。对 S206 中射电连续光峰位置的氢和氦射线复合线进行了 8-10 GHz 范围内的观测。我们推导出 4He/H = 0.08459 +/- 0.00088（随机误差）+/- 0.0010（已知系统误差），该值比光学复合线结果低约 20%。即便考虑温度、密度和离子化结构以及尘埃对光学消光的影响，仍难以调和光学与射电值之间的巨大差异。仅凭 M17 和 S206 我们确定 dY/dZ = 1.41 +/- 0.62，与标准化学演化模型相符。老星群天体中较高的氦丰度有助于解释 UV 发射在 2000 和 1200 埃尔弗斯之间随波长缩短而增加的现象，即 UV-upturn 或 UVX。我们的 dY/dZ 较低值表明在更高金属丰度处氦的丰度可能正常，并提示其他因素，如金属丰度变化导致的红巨星分支质量损失，可能起重要作用。当将来自金属贫瘦星系 HII 区、Magellanic 云 HII 区以及 M17的 4He 丰度（包括温度波动效应）与我们对 S206 的射电 4He/H 丰度比进行比较时，结果一致于 dY/dZ = 1.6 的氦演化模型。对零金属的线性外推预测其 4He/H 水准比标准大爆炸核合成及 WMAP 测得的值低约 5%。如果这些 HII 区存在簇集化，所测量的 4He 丰度可能被低估几个百分点。