利用 $^{26}$Al 探测年轻大质量星团中持续的自增丰过程
星系天体物理
2024-09-26 v1
摘要
自增丰是解释球状星团中化学异常的主要假说之一。在该场景下，人们提出了各种候选污染星，它们在自增丰过程中喷射出化学成分发生改变的气体。大多数被提出的污染星也会向周围喷射放射性 Al。因此，如果年轻大质量星团确实是球状星团的前身，那么在年轻大质量星团中任何对 Al 的探测都将支持自增丰假说。来自 COMPTEL 和 INTEGRAL 的伽马射线数据观测，以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(Atacama Large Millimeter-submillimeter Array, ALMA)对 AlF 分子的探测，表明 Al 探测方法正日趋成熟。即将发射的康普顿光谱仪与成像仪(Compton Spectrometer and Imager, COSI)将在中短期内增强探测可能性。原则上，平方公里阵(Square Kilometer Array, SKA)也能探测由 Al 衰变产物形成的正电子素的射电复合线。在此，我们展示了近邻宇宙中一批可能发生自增丰的年轻大质量星团样本。对于某些近邻星系，这可能会使 Al 增加一个数量级。尽管其他探测方法仍面临重大挑战，但利用 ALMA 探测 AlF 对许多候选自增丰星团而言似乎是可行的。拥有年轻大质量星团 R136 的大麦哲伦云是最有希望的候选者。假设 R136 中存在持续的自增丰，在此探测 Al 的 1.8 MeV 放射性衰变线将需要 COSI 进行至少 15 个月的定向观测。
引用
@article{arxiv.2409.16362,
title = {Using $^{26}$Al to detect ongoing self-enrichment in young massive star clusters},
author = {Katarzyna Nowak and Martin G. H. Krause and Thomas Siegert and Jan Forbrich and Robert M. Yates and Laura Ramírez-Galeano and Corinne Charbonnel and Mark Gieles},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16362},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 5 figures