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The Second Stars

天体物理学 2007-08-30 v1

摘要

第一代可能非常巨大的恒星的抛射物用第一批重元素污染了大爆炸原始元素混合物。由此产生的超贫金属丰度分布为质量范围广泛(低至中等质量和低质量)的第二代恒星提供了初始条件。这些第二代恒星对于理解早期宇宙中元素的起源具有多方面的重要性。虽然巨大的第一代恒星早已消失,但第二代恒星仍然存在并正被观测到。它们承载着关于第一代恒星的信息,同时也能够进行核合成。例如,为了利用超贫金属或极贫金属恒星作为早期宇宙中 r-过程的探针,需要建立第二代恒星中 s-过程的可靠模型。最终,第二代恒星可能为我们提供重要线索,以解决从结构形成到恒星如何制造元素等一系列问题,这不仅适用于早期宇宙,也适用于当前宇宙。特别是富碳的极贫金属恒星(其中大多数显示出 s-过程特征)被认为与中等质量恒星演化巨星阶段的化学产额有关。目前已有针对极低金属丰度的此类 AGB 星模型,但与观测的比较显示出重要差异,例如关于氮的合成。这可能暗示了极贫金属演化恒星的燃烧和混合方面(例如氢吸入闪燃)尚未包含在标准演化图景中。中等质量的第二代恒星也可能在通过慢中子俘获反应链(s-过程)形成的重元素形成中发挥了重要作用。模型与观测的比较揭示了需要改进哪些物理输入和假设方面。s-过程是探测恒星中元素创造所负责的物理过程(例如自转)的特别有用的诊断工具。随着新的观测技术和策略(例如多目标光谱学或未来的光谱巡天)不断渗透到该领域,极贫金属恒星将在解决天文学中一些最根本和最具挑战性的当前问题方面发挥越来越重要的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.0708.3848,
  title  = {The Second Stars},
  author = {Falk Herwig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0708.3848},
  year   = {2007}
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评论

Biermann award 2004 lecture, AG meeting, Prague

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