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s+r星和钡星核合成参数及分布比较

崔冬暖  
【摘要】: 本文将贫金属星和钡星元素丰度观测资料作为约束条件,结合AGB星对流和辐射核合成模型,并考虑到不同核合成过程对元素丰度的贡献。采用参数化方法,计算了29颗贫金属星和26颗钡星的核合成参数,并进行分析比较,寻找元素产量和金属丰度的关系,得到了比Allen(2006)更准确的钡星核合成参数。计算结果表明,钡星的r-过程分量系数C r值分布在很小的范围内(0~10),而s+r星的r-过程分量系数C r则分布在很宽的范围内(10~90)。这说明钡星的r-过程元素和s+r星的r-过程元素来自于不同的核合成场所,s+r星的r-过程元素可能来自于局部污染事件,而钡星的r-过程元素可能只是来自于形成该恒星的星际云中。贫金属星和钡星的中子辐照量分布范围有很大的不同,钡星的Δτ值在0-0.5mbarn-1的范围,而s+r星的Δτ值范围则在0.5-0.9 mbarn-1之间,并且大部分s+r星的平均中子辐照量τ0值也比钡星高,这就造成了钡星[Pb/Ba]不超丰。通过对贫金属星和钡星的C s(s-过程分量系数)比较,得出s-only星应形成于原AGB星的初始质量较小且距离较大的双星系统中。s+r星的分量系数C s和C r之间存在强相关性,而钡星则没有这种相关性,这种相关性是对s+r星的AIC或1.5型超新星形成机制的有利支持。计算结果表明重叠因子越大越有利于重元素Pb的生成,结合重叠因子与核心质量的关系,我们由此推断出铅星可能来自较小质量AGB星的污染。辐射模型的核合成区域的大小q的值接近重叠因子r,这比AGB星的标准模型大一个数量级,说明核合成区域扩大了,而中子辐照量Δτ比标准模型低一个数量级,值得注目的是在贫金属环境下,13C总量可以与标准模型相当,对于初始质量较大的AGB星(m3M⊙),由于它们的两次脉冲间隔时间非常短,即使中子数密度较高,中子辐照量Δτ也不是很大,从而解释了铅星中13C中子源的初级特性。


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