原子扩散对恒星年龄和化学标记的影响

在大型恒星光谱巡天时代，重点不仅在于推导数百万颗恒星的丰度，还在于推导其年龄。在银河系考古学的语境下，恒星年龄提供了对星系形成历史的直接探测。我们使用恒星演化代码MESA计算包含原子扩散——有和没有辐射加速——以及表面层额外混合的模型。额外混合由密度依赖的湍流混合和包层超射混合组成。基于这些模型，我们认为在分析单颗恒星年龄时区分初始整体丰度（参数）与当前表面丰度（变量）十分重要。在演化时标上维持辐射区的恒星中，原子扩散改变了表面丰度。我们表明，在等龄线年龄分析中，当初始整体金属丰度等同于当前表面金属丰度时，得出的恒星年龄可能被系统性高估多达20%。表面丰度随演化阶段的变化也使化学标记复杂化，该概念认为离散的星团可通过独特的高维化学特征识别。来自同一星团但处于不同演化阶段的恒星将显示不同的表面丰度。我们推测，恒星模型的校准可能使我们不仅能估计恒星年龄，还能估计单颗恒星的初始丰度。同时，分析处于相似演化阶段的恒星的化学性质对于在化学标记语境下最小化原子扩散效应至关重要。