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中等中子俘获过程与碳增丰贫金属星

太阳与恒星天体物理 2016-11-15 v1

摘要

银河系晕中的碳增丰贫金属(CEMP)星显示出与 s(慢)或 r(快)中子俘获过程(例如分别为钡和铕)相关的重元素增丰,有些情况下则同时显示出两者的证据。这些同时显示 Ba 和 Eu 增丰的 CEMP-s/r 星的丰度模式尤其令人困惑,因为 s 和 r 过程所需的中子密度相差超过十个数量级,因此被认为发生在具有极不同物理条件的非常不同的恒星环境中。我们研究了 CEMP-s/r 星的丰度模式是否可能源于中等中子俘获过程(i 过程)的核合成,该过程以介于 s 与 r 过程之间的中子密度为特征。利用核网络计算,我们研究了在 10710^7101510^{15} cm3^{-3} 不同恒定中子密度 n 下的中子俘获核合成。相对于该范围最低端中子密度所产生的经典 s 过程,最高端中子密度导致的丰度模式显示出重 s 过程与 r 过程元素产额增加,但轻 s 过程元素丰度相似。这种高 n 值可能由于质子吞没事件出现在渐近巨星支(AGB)星的热脉冲中。与 20 颗 CEMP-s/r 星的表面丰度比较表明,我们模拟的 i 过程丰度成功再现了先前无法用 s 过程核合成解释的观察到的丰度模式。由于 i 过程模型与 CEMP-s/r 星的丰度吻合得如此之好,我们提议将此类星重命名为 CEMP-i。

关键词

引用

@article{arxiv.1608.08634,
  title  = {The intermediate neutron-capture process and carbon-enhanced metal-poor stars},
  author = {Melanie Hampel and Richard J. Stancliffe and Maria Lugaro and Bradley S. Meyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1608.08634},
  year   = {2016}
}

备注

16 pages, 28 figures. Accepted for publication in ApJ