中介中子俘获过程 I. 低金属丰度低质量 AGB 星中 i 过程的发展
太阳与恒星天体物理
2022-06-29 v3
摘要
观测结果报道了越来越多显示介于 s 过程与 r 过程之间丰度模式的金属贫乏恒星。这些所谓的 r/s 星提出了对中介中子俘获过程（i 过程）的需求，该过程被认为源于质子被卷入对流氦燃烧区，但其天体物理场所仍存广泛争议。我们研究了低金属丰度低质量恒星在渐近巨星支（AGB）阶段的 i 过程能否发展，以及它能否解释观测到的 r/s 星丰度。在 AGB 阶段初期，第三次热脉冲期间，氦驱动对流区能够穿透富氢层。随后的质子卷入导致强中子爆发，中子密度达 cm，成为 i 过程元素合成之源。质子在氦燃烧对流壳层中燃烧释放的核能使内部结构受到强烈影响：热脉冲发生分裂，约十年后对流区上部与对流包层合并。表面碳丰度提升超过 3 dex。这导致不透明度增加，引发强质量损失并阻止任何进一步热脉冲。我们表明 Ba、Nd、Sm 和 Eu 的特定同位素比值可作为 i 过程核合成的良好示踪剂。最后，与 14 颗选定 r/s 星的扩展比较显示，观测成分模式可由我们的 i 过程 AGB 模型很好再现。
引用
@article{arxiv.2102.08840,
title = {The intermediate neutron capture process. I. Development of the i-process in low-metallicity low-mass AGB stars},
author = {A. Choplin and L. Siess and S. Goriely},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08840},
year = {2022}
}
备注
Published in A&A. This version of the preprint has been corrected (especially Table 2 and Section 6.5) with the modifications appearing in the A&A corrigendum (which is included at the end of the paper)