球状星团的氦含量：NGC6121 (M4)

S. Villanova; D. Geisler; G. Piotto; R. Gratton

doi:10.1088/0004-637X/748/1/62

球状星团的氦含量：NGC6121 (M4)

星系天体物理 2015-06-03 v1

作者: S. Villanova , D. Geisler , G. Piotto , R. Gratton

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摘要

氦 (He) 被认为是解释观测到的多重主序 (MS)、亚巨星支 (SGB) 和红巨星支 (RGB)，以及复杂的水平支 (HB) 形态的关键元素。属于 HB 较蓝部分的恒星被认为比较红部分的恒星具有更丰富的氦含量 ( $\Delta Y=0.03$ 或更多) 以及更高的钠/氧比 (富 Na/贫 O)。这一假设仅在 NGC 6752 中得到部分证实，其中较红的零龄水平支恒星的氦含量为 $Y=0.25\pm0.01$ ，与宇宙的原始氦含量完全兼容，且均为贫 Na/富 O。在此，我们研究球状星团 NGC 6121 (M4) 中的热蓝水平支 (BHB) 恒星，以测量其氦及 O/Na 含量。我们使用 UVES@VLT2 光谱设施观测了 6 颗 BHB 恒星。除了氦之外，还估算了 O、Na 和 Fe 的丰度。结果显示这些恒星均为富 Na 和贫 O，并具有均匀的增强氦含量，平均值为 $Y=0.29\pm0.01$ (随机) $\pm0.01$ (系统)。M4 中蓝水平支恒星的高氦含量也得到了以下事实的证实：它们比红水平支 (RHB) 恒星更亮。理论模型表明，相对于 RHB 恒星，BHB 恒星的氦增强了 $\Delta Y=0.02-0.03$ 。整个恒星样本的金属丰度为 $[\text{Fe/H}]=-1.06\pm0.02$ (内部误差)。这是对属于球状星团富 Na/贫 O 族群恒星的 (原始) 氦丰度的罕见直接测量，该温度区间内的氦含量未像最热晚期氦闪 HB 恒星那样因沉降或极端混合而改变。我们的结果支持了理论预测，即富 Na/贫 O 族群也比贫 Na/富 O 族群具有更丰富的氦含量，且氦丰度是第二参数的主要候选者。

关键词

球状星团氦丰度水平支 NGC 6121 M4 Na-O 反相关恒星族群光谱学

引用

@article{arxiv.1201.3241,
  title  = {The helium content of globular clusters: NGC6121 (M4)},
  author = {S. Villanova and D. Geisler and G. Piotto and R. Gratton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.3241},
  year   = {2015}
}

备注

18 pages, 8 figures, accepted for publication on ApJ

球状星团的氦含量：NGC6121 (M4)

摘要

关键词

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