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利用锂和铍元素研究旋转恒星的结构与演化

太阳与恒星天体物理 2025-03-20 v1 高能物理 - 实验 核理论

摘要

太阳的化学组成仍存在高度争议。目前尚无太阳模型能够同时再现太阳锂和铍的丰度、气体声学结果(包括旋转轮廓)。锂和铍是脆弱元素,对物理条件以及 convective 层内部及以下的输运与混合过程极其敏感。阐明导致太阳锂和铍耗竭的输运机制,对于将其作为理解星体内部及相关输运混合过程的工具至关重要。我们基于 Magg 的元素尺度构建了旋转太阳模型,考虑了对流超迁移和磁场的影响。旋转模型表现出更优异的声速和密度轮廓,成功再现了观测到的 r_{02} 和 r_{13} 比值。它还匹配了气体声学推断的 convective 层深度、表面氦丰度和旋转轮廓,以及检测到的锂和铍丰度及中子flux,在 1σ 范围内。锂的耗竭主要由对流超迁移和旋转混合主导,而铍的耗竭则主要由引力沉降和旋转混合驱动。塔科林的存在加速锂的耗竭,但减缓铍的耗竭。这种不同的耗竭机制导致锂和铍的表面丰度随时间呈现不同的演化趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.14804,
  title  = {Using Lithium and Beryllium to Study Structure and Evolution of Rotating Stars},
  author = {Wuming Yang and Haibo Yuan and Yaqian Wu and Shaolan Bi and Zhijia Tian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.14804},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in ApJ