见证碳星的形成
太阳与恒星天体物理
2015-05-27 v1
摘要
在演化晚期，类太阳恒星将核燃烧产物带至表面。宇宙中大部分碳被认为源自质量为数个太阳质量的恒星。尽管富氧与富碳演化恒星之间存在化学二分性，但挖掘过程本身从未被直接观测到。然而在过去三十年间，少数恒星被证实在其星周包层中同时显示富碳和富氧物质。为解释这种双重化学特征，已提出两种模型：一种假设渐近巨星支（Asymptotic Giant Branch）期间恒星内部核合成产生的碳近期被挖掘出来，改变了恒星表面化学；另一种模型假设富氧物质围绕中心恒星处于稳定的开普勒旋转中。这两种模型对富氧物质的位置做出了相互矛盾且可检验的预测：要么位于比富碳气体更远离恒星处，要么位于靠近恒星的稳定盘中。利用平流层红外天文台（SOFIA）望远镜搭载的暗弱天体红外相机（FORCAST）仪器，我们获得了富碳行星状星云 BD+30 3639 的图像，追踪了富碳多环芳烃（PAHs）和富氧硅酸盐尘埃。凭借 SOFIA 优越的光谱覆盖范围，并结合三维光致电离与尘埃辐射转移模型，我们证明富氧物质分布在星云外部的壳层中，而富碳物质位于星云内部。这些观测结合模型表明，该天体的双重化学特征源于恒星表面成分的近期变化。这是约 1000 年前发生挖掘过程的证据。
引用
@article{arxiv.1504.03349,
title = {Witnessing the Emergence of a Carbon Star},
author = {L. Guzman-Ramirez and E. Lagadec and R. Wesson and A. A. Zijlstra and A. Muller and D. Jones and H. M. J. Boffin and G. C. Sloan and M. P. Redman and A. Smette and A. I. Karakas and Lars-Ake Nyman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03349},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 5 figures, accepted for publication in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters