Evolution of Lithium-Beryllium-Boron and Oxygen in the early Galaxy
氧是一个比铁更好的演化指标来描述锂-铍-硼(LiBeB)的历史,因为它是这些轻元素的主要生产者,至少在早期银河系。O-Fe关系对于确定负责LiBeB生产的确切物理过程至关重要。在低金属丰度时,如果[O/Fe]与[Fe/H]是平的,则产生方式与星际金属丰度无关,BeB与氧成正比,即具有原生性质。如果不是,则产生方式是星际介质中O逐渐富集的函数,BeB的变化与O的平方成正比,即具有次级性质。在第一种情况下,超新星注入的快速核富集到He,C和O中,并在周围的超级气泡中加速,这将解释主要趋势。在第二种情况下,主要的剥落剂是标准的银河宇宙射线。计算出的大质量恒星的核合成产额,铍核产生的能量成本的估计,以及最重要的是这次会议上报告的所有最近的观测结果,似乎都支持主要机制,至少在早期银河系是这样。
2001-04-11 astro-ph
Galactic Cosmic Rays from Superbubbles and the Abundances of Lithium, Beryllium, and Boron
在这篇文章中,我们研究的星系演化的LiBeB元素的框架内的化学演化的银河系,包括银河宇宙射线核合成粒子加速在超级气泡的详细模型。超级气泡的化学成分由不同比例的ISM和新超新星合成的物质组成。6LiBeB演化的观测趋势很好地再现模型中,GCR来自25%的超新星物质与75%的ISM的混合物,除了6Li,这可能是需要一个额外的源在低金属丰度。为了解释7 Li的演化,人们考虑了几个额外的来源(中微子诱导的核合成,新星爆发,C星)。该模型满足GCR加速的能量要求。
2002-02-05 astro-ph
Lithium-Beryllium-Boron Evolution: From Meneguzzi, Audouze and Reeves 1971 Up to Now
我们回顾了LiBeB生产的主要来源,并表明在早期银河系中,一个主要的机制是在工作中,涉及在中等能量下的He,C和O的喷射和加速,通过与H和He的核相互作用产生轻同位素。在[Fe/H] = -3.3的Be丰度和晕星中$^6Li$的精确测量在这个框架中找到了解释。因此,$^6Li$在贫金属恒星大气中的保存暗示了这样一个事实,即斯皮特高原反映了Li的原始价值。因此,它可以用作气压密度计。
2001-01-18 astro-ph
The Spallagenic Production Rates of Lithium, Beryllium and Boron
计算了质子、α粒子和α-α聚变反应产生碳、氮、氧核的Li_6、Li_7、Be_9、B_(10)和B_(11)的产率。我们包括最近测量的α-α聚变反应的截面,并发现计算的产量率的锂6和锂7生产,几乎是一个因素的两个小于以前计算。我们开始使用的“直线前进”近似的碎片能量和“漏盒”模型在银河系中的产品捕获。此外,我们测试的直线前进近似重新计算的生产率使用的碎片能量分布的经验描述,并发现结果密切匹配。我们还计算了各种宇宙射线光谱的速率,发现最硬的光谱测试降低率与CR CNO约一个数量级相对于我们选择的标准。最后,我们计算了我们标准的第一族元素比和第二族比例关系,发现我们的计算预测了给定丰度的铍的锂丰度比以前推导的小1/4。
2000-08-04 astro-ph
Primordial Nucleosynthesis and the Abundances of Beryllium and Boron
现在能够对Be和B进行测量,并对贫金属恒星中的\lisix \丰度进行限制,这导致了对$A\groughly6$体系中大爆炸核合成的详细重新检查。核反应网络已大大扩展,增加了许多新的速率。结果表明,尽管许多$A>7$反应速率测定不佳,但即使选择了极值,标准均相模型也无法产生高于$A=7$的显著产率(当$A\le7$丰度拟合时,Be/H和B/H $<10^{-17}$),并且\liseven / \lisix比值始终超过500。我们还初步探讨非均匀模型,如一阶夸克强子相变的启发,在高中子/质子比的区域可以允许一些泄漏到$A>7$。然而,拟合$A\le7$丰度的模型似乎仍然难以获得显著的$A>7$产率。
1992-06-18 astro-ph
The Galactic Evolution of Beryllium and Boron
Be和B的星系化学演化提供了关于宇宙射线起源和历史的独特信息。现有的Pop II数据表明,Be和B有一个银河系的来源,可能在一个或多个类型的spiritual过程。然而,数据是不明确的性质,Be和B的起源,编码在小学或中学(线性或二次)标度与金属丰度。我们总结了Be,B,Fe和O观测之间的趋势的仔细分析。我们表明,如果O/Fe是恒定的,一些其他的宇宙线的起源或成分是必要的。另一方面,如果O/Fe不是常数,正如最近的数据所表明的那样,那么这些数据可能表明一个标准的宇宙射线起源,其中宇宙射线的丰度与ISM的丰度成比例。我们建议未来的观测测试,这将区分几个拟议的方案LiBeB和宇宙射线的起源。
1999-03-24 astro-ph
Cosmic Ray Models for Early Galactic Lithium, Beryllium, and Boron Production
为了更好地了解早期银河系的生产的Li,Be和B的宇宙线spiritual和聚变反应,这些生产率的宇宙线模型和模型参数的依赖性进行检查。研究了元素和同位素产生对宇宙线路径长度、量级和能量依赖性、源谱、空间运动学和截面不确定性的敏感性。这些模型特征的变化,特别是那些与约束相关的特征,被证明可以改变Be和B对Fe的斜率{},而不是简单的二次关系。我们的研究结果的影响扩散$γ$ -射线背景检查,化学演变的作用和它的关系,我们的研究结果。还注意到,$α+α$熔合的未测量的高能量行为可导致在所得产率中大至2倍的影响。未来的数据应该使人口II Li,Be和B丰度约束宇宙射线模型的早期银河系。
1994-05-11 astro-ph
Evolution of Beryllium and Boron in the Inhomogeneous Early Galaxy
Tsujimoto,Shigeyama,& Yoshii(1999,ApJL,519,64)最近提出了一个超新星驱动的星系晕化学演化模型,该模型被推广到研究Be和B(BeB)等轻元素的演化,它们主要是通过与银河系宇宙射线的散裂反应产生的。在这个模型中,每颗超新星都将周围的星际气体扫入致密的壳层,并直接用喷出物富集它,喷出物由每颗II型超新星产生的重元素组成,具有不同的祖质量。我们提出了一个双组分源GCRs,星际气体和新鲜的SN喷出物吞没在壳加速的冲击波。我们的模型结果包括:(1)预测模型中BeB和[Fe/H]丰度的内在散射,(2)成功预测观察到的BeB和[Fe/H]之间的线性趋势,(3)建议使用BeB作为宇宙钟,作为[Fe/H]的替代品,(4)可能限制BBN模型未来对贫金属恒星的观测的方法。
1999-07-21 astro-ph
Production of Lithium, Beryllium, and Boron by Hypernovae
我们研究了可能与伽马射线暴(GRB)有关的高能C-O核爆炸(“超新星”,HNe)的核合成特征。我们注意到,C-和O-富集的超新星喷出物对周围的氢和氦的直接影响会导致火花反应,从而产生大量的轻核素锂,铍和硼(LiBeB)。利用超新星喷出物的解析速度谱,我们计算了与观测到的超新星有关的不同爆炸C-O核的LiBeB产额。推导出的产额是普通II型超新星中类似(直接)方法产生的产额的$\sim 10^3$倍,也高于II型超新星(SN)爆炸引起的激波加速所产生的产额。为了避免这些元素在我们的银河系中过度生产,超新星应该是罕见的事件,每个超新星都有$\la 10^{-3}$超新星,假设HN/SN比率随时间变化恒定。如果我们假设γ射线辐射是以聚束因子$Ω/4π\la 10^{-2}$聚焦的,这个速率与长持续时间的伽玛暴的速率是很好的一致。这一令人鼓舞的结果支持可能的HN-GRB协会。因此,银河系LiBeB丰度测量提供了一个有前途的方式来探测HN率的历史和可能的HN-GRB的相关性。另一方面,如果超新星与非常大质量的前星系恒星(星族III)相关联,它们将在原星系气体中产生LiBeB预富集,这可能会在晕星中的Be-Fe关系中表现为最低金属丰度的平台。
2001-07-25 astro-ph
Boron Depletion in F and G Dwarf Stars and the Beryllium-Boron Correlation
硼提供了一种特殊的探测器,因为它比Li和Be更深。为了寻找B的耗尽,我们在13颗F和G矮星中观察到了B,这些矮星具有大的Be耗尽;为了比较,我们还获得了五颗Li和Be未耗尽的恒星的光谱。我们用HST和STIS获得了2497 Ω的B-I共振线的光谱。光谱分辨率为30,000或114,000,中值信噪比为每像素70。在凯克一号望远镜上,用高分辨率红外光谱仪(HIRES)以$\sim$ 48,000的分辨率对五颗标准星中的四颗获得了新的Be和Li光谱。用MOOG光谱合成法测定了丰度。标准恒星和那些严重的Be亏损之间的比较显示出两组之间的B丰度的0.22 dex的明显差异。我们已经发现了Be和B丰度之间的相关性。A(Be)和A(B)$_{NLTE}$之间的斜率为0.22/$\pm$ 0.05(其中A(元素)= log N(元素)/N(H)+12.00),正如所预期的,该斜率比A(Li)和A(Be)之间的斜率0.38要浅。利用最近发表的Be和[Fe/H]以及B和[Fe/H]之间的经验关系(Boesgaard等人),我们对轻元素丰度进行了归一化,以解释低金属量恒星的初始丰度略低的观测结果。归一化的A(Be)和A(B)$_{NLTE}$之间的相关性具有0.18 $\pm$ 0.06的斜率。拥有最大Be消耗量的恒星HR 107是一颗主序Ba星,也有最大的B消耗量,其B丰度比标准恒星低3.5倍。
2004-11-09 astro-ph
Testing Spallation Processes With Beryllium and Boron
铍和硼的溅射核合成为宇宙射线的起源提供了独特的见解。也就是说,不同的spectrometry计划预测的LiBeB丰度相对于氧的增长有着截然不同的趋势。“初级”机制预测BeB $\propto$ O,如果O/Fe在低金属丰度下恒定,则数据很好地激发了“初级”机制。与此相反,“次要”机制预测BeB $\propto$ O $^2$和数据是一致的,如果O/Fe增加向低金属量,因为最近的一些数据表明。显然,任何一种主要的机制,如果能够发挥作用,都将在银河历史的早期占据主导地位。在本文中,我们拟合的BeB数据的两个组件的计划,其中包括主要和次要的趋势。通过这种方式,数据可用于探测主要机制有效的时期。我们使用一致的恒星大气参数的基础上的巴耳末线数据和连续红外通量的数据进行分析。结果敏感地依赖于Pop II O丰度,不幸的是,对恒星参数的选择。当使用显示O/Fe向较低金属丰度增加的最新结果时,双组分Be-O拟合表明,对于巴尔末线数据,初级组分和次级组分在[O/H] $_{eq}$ = -1.8处贡献相等;对于IRFM,[O/H] $_{eq}$ = -1.4至-1.8。我们将这些限制应用到最近的模型LiBeB的起源。巴尔末线数据没有显示任何初级生产的证据。另一方面,IRFM数据确实表明了对双组分模型的偏好,例如标准GCR和在超级气泡中加速的金属富集粒子的组合。这些结论依赖于详细了解的丰度数据,包…
1999-11-17 astro-ph
Inhomogeneous Big Bang Nucleosynthesis: Upper Limit on Omega_b and Production of Lithium, Beryllium, and Boron
我们研究了小尺度重子不均匀性存在下的大爆炸核合成(BBN)过程。原始丰度产量为D,He 4,Li 6,Li 7,Be 9和B11计算的参数范围很广,考虑到所有相关的扩散和流体动力学过程的不均匀性。这些计算可能是有意义的,因为(a)最近对宇宙微波背景辐射各向异性的观测结果表明,重子对临界密度Omega_b的贡献比标准BBN方案所允许的稍大;(b)对贫金属晕星中Li 6和Be 9的新观测结果。我们发现,在相当大的参数空间中,D和He 4的产生与观测约束相一致,甚至对于Omega_b h ^2,也是比从标准BBN中推断的Omega_b大2-3倍。然而,在该参数空间中,Li 7的合成超过了Spite平台上推断的Li 7丰度。在不均匀的BBN场景中,Li 6,Be 9和B11的产生通常仍然远低于迄今为止在大多数贫金属恒星中观察到的这些同位素的丰度,因此既不能确认也不能拒绝不均匀的BBN。在附录中,我们总结了进入非均匀BBN计算的重子扩散常数的重新评估的结果。
2001-01-17 astro-ph hep-ph
Boron in Very Metal-Poor Stars
我们观测了B I 2497 A线,以获得两颗非常贫金属的恒星的硼丰度,这两颗恒星被选中以帮助追踪早期银河系中这种元素的起源和演化:BD +23 3130和HD 84937。这些观测是使用哈勃太空望远镜上的戈达德高分辨率光谱仪进行的。一个非常详细的丰度分析,通过光谱合成已经进行了这两颗星,以及其他两个金属贫乏的对象与公布的光谱,使用Kurucz和OSMARCS模型光球,并考虑到一贯的NLTE影响线的形成。我们还重新评估了所有已发表的旧盘和晕未演化恒星的硼丰度。我们的分析表明,高有效温度(Teff > 6000 K,此时硼主要是电离的)和低金属丰度([Fe/H]<-1)的组合使得很难从B I 2497 A线获得硼丰度的准确估计。HD 84937和其他三个已发表的天体(包括两颗[Fe/H] ~ -3的恒星)就是这种情况,它们只能确定上限。BD +23 3130,[Fe/H] ~ -2.9和logN(B)_NLTE=0.05+/-0.30,似乎是目前存在硼丰度的可靠测量的最贫金属的恒星。其余7颗Teff < 6000 K且[Fe/H]<-1的恒星的硼丰度随金属丰度的演化(铍丰度是使用相同的恒星参数得出的)显示出斜率约为1的线性增加。此外,在-3<[Fe/H]<-1的范围内,发现的B/Be比恒定在~ 20。这些结果表明,周围的质子和α粒子与富含CNO的高能粒子发生了空间反应,这是晕星中硼和铍…
1998-01-16 astro-ph
Implications of a Sub-Threshold Resonance for Stellar Beryllium Depletion
轻元素锂、铍和硼的精确测量在恒星物理研究中起着越来越重要的作用。因为这些元素在2- 4百万K的温度下很容易在恒星中被破坏,所以表面对流区的丰度是恒星内部运作的诊断。标准恒星模型无法解释在低质量恒星中观察到的耗尽模式,因此无法解释所有相关的物理过程。这些过程对大爆炸核合成中的恒星演化和原始锂的产生具有重要意义。由于铍在比锂稍高的温度下被破坏,对两种轻元素的观察可以区分各种建议的耗尽机制。不幸的是,主要破坏通道9 Be(p,alpha)6 Li的反应速率是不确定的。复合核10 B中的能级仅比反应的能量阈值低25.7 keV。该能级的角动量和宇称尚不清楚;目前的估计表明共振入口通道是s波或d波。我们表明,s波共振可以很容易地增加反应速率的数量级在温度约为4百万K。对亚太阳质量恒星的观测可以限制共振的强度,实验室能量低于30 keV的实验测量也可以。
1998-02-03 astro-ph
A NLTE study of neutral boron in solar-type stars
考虑偏离局部热力学平衡的影响(NLTE效应),研究了太阳型恒星大气中中性硼共振线的形成。后者是由于过度电离和光泵浦的共振线,都造成的热,非本地,紫外线辐射领域的线形成区域的组合。当使用假设局部热力学平衡(LTE)的分析方法时,它们会导致低估硼丰度。贫金属星HD 140283的249.7 nm共振线的丰度修正为$+$ 0.6 dex,南河三的$+$ 0.4 dex。没有显著的NLTE效应被预测为太阳。对Duncan等人(1992年)的HD 140283的结果进行丰度校正后,得出的B/Be比远高于铍的散斑生产所需的最低值。鉴于原子和大气的不确定性的结果的可靠性进行了讨论。除了光球层不均匀性的可能例外,这些似乎不太可能消除对HD 140283的影响。
1994-01-12 astro-ph
Light Element Evolution in the Galactic Halo
利用与晕星形成率成正比的含时银河宇宙线通量,并考虑了星晕和中微子诱导核合成,我们研究了晕中锂、铍和硼的演化。我们的研究结果限制了大质量恒星中中微子诱导的核合成产生LiBeB,以再现所观察到的Be/Fe和B/Fe比的恒定性,锂平台和同位素比值的演变。
1999-02-24 astro-ph
Radiation Dosimetry of Binary Pulsars
伴星暴露在来自原始中子星或吸积黑洞的高能辐射下,会经历重元素的大量溅射,因此它们的大气层会富含锂、铍,尤其是硼。在本文中,我们注意到,检测或未检测到这些元素,以及它们的相对丰度,如果检测到,将提供一个诊断的高能量输出的主要,并可能在同伴的弓形冲击波在脉冲星风的粒子的冲击加速度。
1995-08-04 astro-ph
The Origin of early Li-6 and the Reionization of the Universe
关于轻元素锂、铍和硼的早期银河丰度的观测数据与有关星系际介质再电离的数据相结合,以探索早期宇宙中发生的过程。早期的大质量无金属恒星(Pop III),主要负责IGM的再电离,被认为也是锂-6平台的起源,通过它们的风。在这个意义上,Li-6/Be-9比率的演变似乎是核合成历史的关键参数,作为早期金属形成及其随后注入高能粒子的监测器。
2005-09-14 astro-ph
Lithium-6 : Evolution from Big Bang to Present
在标准的大爆炸核合成(BBN)框架中,氘、氦4和锂7的原始丰度对于确定宇宙的重子密度至关重要。Li 6,其仅以微量产生,并且通常不被认为是宇宙学探测器。然而,最近的主要观测进展已经产生了估计的锂6/锂7比在一些非常古老的恒星在星系晕的影响的问题,是否锂同位素耗尽晕星外层,通过质子诱导的反应在底部(或以下)的对流区。Li 6是一种纯的产物,它是通过主要的生产反应,快速氧和α与星际H,He(特别是在早期银河系)相互作用而产生的。快速核都是由SN II合成和加速的。在这种情况下,\li 6的演化应该与最近由凯克和哈勃望远镜观测到的铍和硼的演化同步。Li 6对银河系早期的星群增加了一个新的限制。特别是,如果得到证实,在两颗晕星(HD 84937,BD +263578)中观察到的Li 6/Be 9比率给出了有关快速粒子的组成和光谱的强边界条件。我们表明,锂6基本上是完整的晕星,更何况\li 7。我们可以定义一个范围内的锂6丰度在非常早期的星系符合大爆炸核合成(5.6 10(-14)至3。10(-13)。随着金属丰度的增加,我们解释了太阳系中的丰度约为2倍。
1998-11-20 astro-ph