The VLT-FLAMES survey of massive stars: Nitrogen abundances for Be-type stars in the Magellanic Clouds
目标。我们比较了早期型恒星的演化模型的预测与大气参数,预计旋转速度和氮丰度估计的Be型恒星的样本。我们的目标位于以大麦云星系团NGC 2004和N11区域以及小麦哲伦星系团NGC 330和NGC 346为中心的4个区域。方法.大气参数和光球丰度是使用非LTE大气代码tlusty确定的。根据观测到的光谱特征,使用三种不同的方法推导出有效的温度估计值;一般来说,发现它们产生一致的估计值。重力推导出巴尔末线的轮廓和微双折射从Si III光谱。此外,还估算了星周盘连续辐射的贡献。考虑到它在约束恒星演化模型中的重要性,我们推导出了所有分析过的恒星的氮丰度(或上限)。结果我们的氮丰度是不一致的目标支出的大部分主要序列的生活旋转接近临界速度的预测。这是一致的结果,我们从我们的样本和其他调查人员的推断旋转速度分布建模。我们考虑了一些可能性来解释我们的Be型样品的氮丰度和旋转速度。
2011-09-29 astro-ph.SR
Resonances in the Photoionization Cross Sections of Atomic Nitrogen Shape the Far-Ultraviolet Spectrum of the Bright Star in 47 Tucanae
47 Tuc(NGC 104)中亮星(B8 III)的远紫外(FUV)光谱显示了一个显着的模式:它在比莱曼β更长的波长上与LTE模型很好地拟合,但在更短的波长上,它比模型暗两倍。远紫外光谱探测器(FUSE)获得的这颗恒星的光谱显示,在995和1010 A处有尖锐边缘的宽吸收槽,在1072 A处有深吸收特征,这些都不是模型预测的。我们发现这些特征是由氮原子第一和第二激发态(2s $^2$、2p $^3$、$^2$ D $^0$和$^2$ P $^0$)的光电离截面共振引起的。使用不透明度计划的截面,我们可以重现这些特征,但前提是我们使用全分辨率的截面,而不是通常用于模拟恒星大气的共振平均截面。这些共振在恒星大气中是最强的,具有增强的氮和耗尽的碳丰度,这是后AGB恒星的典型模式。
2013-07-05 astro-ph.SR
CHEMOUT: CHEMical complexity in star-forming regions of the OUTer Galaxy III. Nitrogen isotopic ratios in the outer Galaxy
氮同位素比率是追踪银河系恒星核合成的关键工具。我们提出的第一个研究的$^{14}$ N/ $^{15}$ N丰度比在银河系的外部区域(即,对于银河系中心的距离,$R_{\rm GC}$,从12千秒差距到19千秒差距),目的是研究恒星核合成的影响,在全球银河系的趋势。我们分析了IRAM 30米观测到的样本的35个来源的背景下,在恒星形成区域的外部星系(CHEMOUT)项目的化学复杂性。我们利用HN $^{13}$ C、H $^{15}$ NC、H $^{13}$ CN和HC $^{15}$ N的$J$ = 1-0转动跃迁,分别从HCN和HNC中导出了14个和3个源的$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值。在外星系中发现的结果与以前在内星系中获得的测量结果相结合。我们发现随着$R_{\rm GC}$的增加,H $^{13}$ CN/HC $^{15}$ N比率总体上呈线性降低。这转化为抛物线$^{14}$ N/ $^{15}$ N比,峰值在11 kpc。更新的银河系化学演化模型已被考虑在内,并与观测结果进行了比较。$^{14}$ N/ $^{15}$ N比值随$R_{\rm GC}$变化的抛物线趋势可以自然地解释为:(1)假设新星是长时间尺度($\ge$ 1 Gyr)上主要的$^{15}$ N生产者的模型;(2)更新低质量和中等质量恒星的恒星产额。
2022-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Yields of Rapidly Rotating Population III Stars for the High Redshift Universe
Center for Astrophysics, Harvard and Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Chicago(芝加哥大学);Carleton College(卡尔顿学院);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Portsmouth University(朴茨茅斯大学);University of Geneva(日内瓦大学);Keele University(基尔大学);University of Tokyo(东京大学)
本研究通过日内瓦模型模拟快速旋转的第三族恒星演化,计算其CNO产率,发现高氮产率不一定对应高N/O比,为解释JWST观测的高红移富氮星系提供了新数据集。
2026-09-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Herschel-PACS Measurements of Nitrogen Enrichment in Nebulae around Wolf-Rayet Stars
对于NGC 6888、WR 8和Abell 48这三个具有早期WN Wolf-Rayet激发星的星云,我们获得了[N III] 57 μ m和[O III] 88 μ m谱线的Herschel-PACS谱线扫描,以及[N II] 122和205 μ m谱线的扫描。由前两条线我们导出了N $^{2+}$ /O $^{2+}$丰度比,它等于在大范围星云条件下的总N/O比。我们发现,所有观测到的星云具有显着的氮富集,与派生的N/O比大于太阳。两个星云的大质量沃尔夫-拉叶激发星,NGC 6888和WR 8被发现有N/O比,增强了7 - 10倍,相对于太阳的N/O比,与起源一致的物质喷射开始前的沃尔夫-拉叶阶段。另一个星云Abell 48,最近被重新归类为罕见的三个行星状星云中的一员,这些星云有早期WN中心恒星,并且不是Peimbert I型。我们推导出一个星云的N/O比,这是一个因素4增强相对于太阳和略高于范围内的N/O值已被测量的其他三个成员的[WN]行星状星云类。
2014-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observations of type Ia supernova SN 2020nlb up to 600 days after explosion, and the distance to M85
本研究观测M85中的Ia型超新星SN 2020nlb,结合早期测光、光谱及长达594天的星云光谱分析其演化,并测得M85距离为15.8 Mpc。
2024-02-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
The effects of surface fossil magnetic fields on massive star evolution: III. The case of $τ$ Sco
$τ$ Sco是上Sco星协中一颗被充分研究的磁性B型星,它有许多令人惊讶的特征。它旋转得很慢,显示氮过剩。它的表面磁场比纯粹的偶极结构复杂得多,这在大质量磁性恒星中是不寻常的。我们采用CMFGEN辐射转移代码来确定的基本参数和表面CNO和氦丰度。然后,我们采用MESA和GENEC恒星演化模型解释表面磁场的影响。为了使$τ$ Sco的性质与单星模型相一致,旋转混合的效率需要增加3到10倍,磁制动的效率需要增加10倍。自旋下降可以通过假设一个磁场衰减的情况来解释。然而,同时进行的化学浓缩对单星设想提出了挑战。以前的研究确实提出了$τ$ Sco的恒星合并起源。然而,合并方案也面临着类似的挑战,我们的磁性单星模型来解释$τ$天蝎座的同时缓慢旋转和氮过剩。总之,单星通道似乎不太可能和通用的解释这些差异,而合并的情况和其他潜在的双演化通道仍然需要进一步评估,以确定它们是否可以自洽地解释观测到的$τ$ Sco。
2021-04-23 astro-ph.SR
A spectroscopic multiplicity survey of Galactic Wolf-Rayet stars. III. The northern late-type nitrogen-rich sample
本文通过 Mercator 望远镜对11颗北天银河系 WNL 星进行高分辨率 RV 巡天,并以贝叶斯方法约束其内在双星比例与周期分布,揭示 WN 与 WC 双星周期峰值差异及演化含义。
2022-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
1000-10,000 M$_\odot$ Primordial Stars Created the Nitrogen Excess in GS 3073 at $z = 5.55$
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Center for Astrophysics, Harvard and Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心);Portsmouth University(朴茨茅斯大学);United Arab Emirates University(阿拉伯联合酋长国大学);Monash University(蒙纳士大学)
研究指出 GS 3073 中高达 0.46 的极端 N/O 比例无法由已知恒星解释,提出 1000-10,000 M$_\odot$ 原初恒星是唯一能解释该星系氮超丰及 C/O、Ne/O 比例的候选者,为宇宙黎明时期存在超大质量 Pop III 恒星提供了首个确凿证据。
2025-11-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for an aspherical Population III supernova explosion inferred from the hyper metal-poor star HE1327-2326
我们目前的观测证据表明,在早期宇宙的第一颗恒星可能发生了非球面超新星爆炸。我们的结果是基于首次在哈勃太空望远镜/宇宙起源摄谱仪高分辨率紫外光谱中测定的一颗超贫金属(HMP)恒星HE 1327 -2326的Zn丰度,[Fe/H](NLTE)=-5.2。我们从在$3.4σ$检测到的2138处的UV Zn I线确定[Zn/Fe] = 0.80 $\pm$ 0.25。一个25兆的$_{\odot}$非球面超新星模型,其密度被人为修改,爆炸能量为E = 5 × 10 $^{51}$尔格,其产额与HE 1327 -2326的整个丰度模式最匹配。这种高熵的超新星爆炸预计会产生双极外流,这可能有助于小型邻近星系的外部富集。这已经被最早的恒星形成小晕的理论研究所预测。这种情况将对整个早期宇宙的化学富集产生重大影响,因为HMP碳增强贫金属(CEMP)恒星,如HE 1327 -2326,可能在这种外部富集环境中形成。
2019-04-05 astro-ph.SR
Spectroscopic and physical parameters of Galactic O-type stars. III. Mass discrepancy and rotational mixing
大质量恒星在宇宙的演化中起着关键作用。我们的目标是比较观测和预测的银河系单O星的性质,以识别和约束不确定的物理参数和过程中的恒星演化和大气模型。我们使用了一个样本的53个对象的光谱类型从O3到O9.7。对于其中的30个,我们确定了主要的光球和风参数,使用光学光谱和应用FASTWIND代码。对于其余对象,使用通过CMFGEN代码获得的文献数据。我们的样品的属性进行了比较,发表的预测的基础上,包括旋转诱导混合的两个网格演化模型。在每一个光度类,我们发现一个密切的相关性N表面丰度和光度,更强大的N富集在更大的质量和演化O星。此外,表面氮和氦丰度的相关性进行了观察。大量超过30个太阳质量的富氮恒星认为旋转诱导混合是最可能的解释。然而,没有一个考虑的模型可以正确地匹配观察到的趋势,特别是在高质量的制度。我们确认在低质量O-星制度的对象的质量差异。我们的结论是旋转诱导混合氦恒星表面是太强的一些模型。我们还建议,目前的不足之处的模型,以代表在更大质量的恒星与相对较慢的旋转N富集可能与旋转混合的效率问题。我们只剩下这样一幅图景,其中需要调用双星和磁场,以使观测到的大质量主序星群体的表面性质与相应的演化模型更加完全一致。
2018-03-09 astro-ph.SR
The Evolution of Supermassive Population III Stars
超大质量的原始恒星在$z \sim15-20$的原子冷却晕中形成,目前被认为是宇宙中最早的类星体的祖先。在这张照片中,恒星以$0.1 - 1$ $M_\odot$ yr $^{-1}$的吸积速率演化,直到广义相对论不稳定性触发它坍缩成质量为$\sim10^5$ $M_\odot$的黑洞。然而,吸积流维持如此高速率的能力关键取决于吸积恒星的光球性质,因为它的电离辐射可以减少甚至停止吸积。在这里,我们提出了新的模型超大质量人口III原恒星吸积率$0.001 - 10$ $M_\odot$年$^{-1}$,计算与日内瓦恒星演化代码,包括广义相对论修正的内部结构。我们使用多变的稳定性准则来估计发生崩溃的质量,这已被证明是在最近的流体动力学模拟崩溃的实际质量的下限。我们发现,在吸积率高于$0.001$ $M_\odot$ yr $^{-1}$的恒星演化为红色,冷超巨星,表面温度低于$10^4$ K向质量$>10^5$ $M_\odot$,并成为蓝色和热,表面温度高于$10^5$ K,只有率$\lesssim0.001$ $M_\odot$ yr $^{-1}$。与以前的研究相比,我们的研究结果扩大了电离反馈仍然很弱的质量和吸积率的范围,加强了直接坍缩作为第一类类星体起源的情况。
2017-05-25 astro-ph.SR
The most massive Population III stars
本研究基于极值统计构建框架,结合模拟的恒星形成率密度校准效率,计算第三星族恒星丰度与大质量恒星分布,发现红移10-20处最大质量可达10³-10⁴倍太阳质量,为约束恒星初始质量函数提供新方法。
2023-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Near-Field Cosmology with Metal-Poor Stars
星系晕和卫星矮星系中最古老、最贫金属的恒星为探索宇宙中最早恒星形成环境的化学和物理条件提供了机会。我们审查恒星考古学和矮星系考古学的领域,通过研究极端贫金属恒星中各种元素的化学丰度测量。对富碳和碳正常晕星群体的关注说明了这些如何提供对负责第一次金属富集事件的第III族恒星祖先的洞察。我们将讨论扩展到近场宇宙学,它关注的是第一批恒星和星系的形成,以及如何使用贫金属恒星来约束这些过程。高红移气体云的补充丰度测量进一步帮助建立宇宙的早期化学演化。这些数据似乎与最早时期恒星形成的两个不同通道的存在相一致。
2015-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Tarantula Massive Binary Monitoring: III. Atmosphere analysis of double-lined spectroscopic systems
双星系统中单个天体的精确恒星参数是制约双星对恒星演化影响的关键。这些参数是探索现有和未来理论进化模型的先决条件。我们的目标是推导出TMBM样品中31个SB 2的大气参数。这个样本由分离,半分离和接触系统组成,其中至少有一个组件被归类为O星,是研究双星如何影响我们对大质量恒星演化的认识的绝佳测试平台。32个时期的FLAMES/GIRAFFE光谱分析使用光谱解缠,以构建62个组件的个人光谱。我们应用CMFGEN大气程序来确定它们的恒星参数和它们的He,C和N表面丰度。从这些属性,我们表明,潮汐对化学混合的影响是有限的。较长周期轨道上的组件显示出较高的氮富集在其表面比那些在较短周期的轨道,在旋转或潮汐混合的预期,这意味着其他机制在这一过程中发挥作用。填充罗氏叶的成分是大量供体。它们的表面氮含量较高,旋转速度比它们的同伴慢。通过增加新的物质,它们的同伴旋转得更快,并恢复活力。它们在N-vsini图中的位置倾向于表明,双星产物是填充两组恒星(缓慢旋转的富氮恒星和快速旋转的非富氮恒星)的良好候选者,这两组恒星不能通过单星人口合成来复制。这个样本是以这种均匀方式研究的最大的二进制样本。对这些天体的研究为我们提供了强有力的观测约束,以测试理论上的二元进化轨迹。
2019-12-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fast-rotating massive Population~III stars as possible sources of extreme N-enrichment in high-redshift galaxies
本研究通过大质量恒星模型分析高红移氮增强星系的化学成分,发现快速旋转的大质量第三星族恒星及极贫金属恒星可解释其极端氮富集现象,并给出相关丰度比预测为后续观测提供基准。
2024-05-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Characterization of Population III Stars with Stellar Atmosphere and Evolutionary Modeling and Predictions of their Observability with the James Webb Space Telescope
第三星族恒星是大爆炸后形成的第一批恒星,并且被认为对宇宙中的金属含量做出了最早的贡献,超过了大爆炸核合成的产物。理论上这些恒星的寿命非常短,因此只能在高红移($z \geq 3-17$)和微弱的视星等($m_{AB} \gtrsim 40$)下观测到。因此,对星族III恒星的直接探测仍然是难以捉摸的。然而,最近发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)可能能够在有利的引力透镜的情况下探测到相关星等范围内的恒星。需要理论模型来解释这些未来的观测结果。在这项研究中,新的演化模型和非平衡模型的大气被用来描述零年龄的主序第三星族恒星的可观测性质。计算的模型涵盖了广泛的可能的第三星族恒星质量,从恒星形成研究预测的最小质量到能够维持流体静力平衡的最大质量。计算了JWST卫星近红外相机(NIRCam)各波段的合成测光图和理论色星等图。最后的结果进行了比较,已知的透镜事件和JWST震级限制的规模。本研究的目的是计算第三星族恒星在最佳JWST波段的可观测参数,为将来对该恒星星族的观测提供理论基础。
2022-10-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope. III. New Extremely and Ultra Metal-Poor Stars from SDSS/SEGUE and Insights on the Formation of Ultra Metal-Poor Stars
我们报道了从SDSS/SEGUE巡天中选出的一颗极贫金属星(EMP; [Fe/H]<-3)和一颗超贫金属星(UMP; [Fe/H]<-4)的发现。这些恒星根据其中等分辨率(R~ 2,000)光谱被确定为EMP候选者,并使用麦哲伦-克莱望远镜进行高分辨率(R~ 35,000)光谱跟踪。它们的化学丰度与具有类似金属丰度的恒星的化学丰度具有良好的一致性。我们还提供了新的见解UMP星的形成,比较与一套新的理论模型的超新星核合成的基础上。这些模型与文献中发现的20颗UMP星以及一颗[Fe/H]=-4.34的计划星(SDSS J1204+1201)相匹配。通过拟合它们的丰度,我们发现,对于测量了碳和氮的恒星来说,超新星的祖先的质量在20.5 M太阳到28 M太阳之间,爆炸能量在0.3到0.9 × 10^51尔格之间。这些结果对碳和氮丰度测定高度敏感,这是未来高分辨率后续UMP候选的主要驱动力之一。此外,我们能够再现不同的CNO丰度模式中发现的UMP星与一个单一的祖类型,通过改变其质量和爆炸能量。
2015-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple stellar populations of globular clusters from homogeneous Ca--CN photometry. III. NGC 6752
对球状星团NGC~6752进行了多恒星星族(MSP)研究.我们发现,我们的新的光度CN指数准确地跟踪CN和氮的丰度在冷巨星,找到离散的双红巨星分支(RGB)和渐近巨星分支(AGB)序列之间的CN-弱和CN-强人口的\nrgb\= 25:75($\pm$ 3; RGB)和79:21($\pm$ 13; AGB)。这些数量比的差异表明,有相当一部分低质量的\cns\恒星未能演化到AGB阶段。然而,与以前的研究不同,我们的研究结果表明,在NGC~6752中存在极端的\cns\AGB种群,这可能需要后续的光谱研究。与M5类似,NGC~6752中氮丰度的演化是离散和不连续的,而氧和钠的演化在两个群体之间是连续的,这意味着不同的天体物理来源负责这些元素的演化。此外,从RGB隆起星等推断的氦丰度表明,\cns\星群的氦增强程度略高。尽管两个种群之间的累积径向分布相同,但在单个种群中可以观察到结构-运动学耦合:\cnw\种群具有空间细长的形状,具有更快的旋转,而\cns\种群显示出弱的或没有净旋转,具有空间对称的形状,提出了关于GC长期动力学演化的重要问题。
2019-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observations of the Ultraviolet-bright Star III-60 in the Globular Cluster NGC 6723
本文通过FUSE和COS远紫外光谱分析球状星团NGC 6723中紫外亮星III-60,确认其光球参数与光学结果一致,并揭示其氮增丰、碳氧贫乏及恒星并合起源,演化路径类似低碳中等富氦热亚矮星。
2025-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Properties of Galactic early-type O-supergiants: A combined FUV-UV and optical analysis
我们的目标是限制早期和中期光谱型超巨星(从O 4到O7.5)的性质和演化状态。这些恒星是O型星中质量损失率最高的,并且表现出明显的风廓线。使用非LTE风码CMFGEN,我们同时分析了FUV-UV和光学光谱范围,以确定光球特性和风参数。我们推导出有效温度,光度,表面重力,表面丰度,质量损失率,风终极速度,和聚集填充因子。超巨星在年龄和质量方面定义了一个非常清晰的演化序列,从更年轻,更大质量的恒星到初始质量较低的老恒星。O 4超巨星聚集在300万年等时线附近,质量超过60 Msun,而O 5到O7.5恒星的质量在50 - 40 Msun之间,年龄为4 +/- 0.3百万年。表面的化学成分是典型的演化O超巨星(富氮,碳和氧贫乏)。虽然观测到的碳和氮质量分数的范围与从测量的恒星质量的演化模型中预期的范围是一致的,但N/C比作为年龄的函数与样本中四颗最早的(O 4光谱型)恒星的理论预测不一致。我们质疑旋转混合的效率作为这些恒星年龄的函数,并建议可能需要另一种机制来解释所观察到的丰度模式。质量损失率与丛生模型的范围内的理论质量损失率的三个因素。与小规模聚集相关的相应体积填充因子为0.05 +/- 0.02。除了三颗恒星,其中两颗是快速旋转的恒星外,所有恒星的成团都是从光球层附近开始的。
2012-05-14 astro-ph.SR
The IACOB project: XVII. Nitrogen abundances in Galactic O-type stars: further hints for separating binary-interaction products from effectively single stars
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Université de Montpellier(蒙彼利埃大学);LMU Munich(慕尼黑大学)
研究117颗银河O型星的氮丰度,探讨二星交互对单星演化的影响,发现He-rich星群呈现双峰分布,暗示二星交互作用。
2026-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The earliest O-type eclipsing binary in the Small Magellanic Cloud, AzV 476: A comprehensive analysis reveals surprisingly low stellar masses
低金属量的大质量恒星是早期宇宙和现今恒星形成星系中的主要反馈媒介。在双星系统中,这些恒星是引力波事件的潜在祖先。了解恒星质量是理解低金属丰度大质量恒星演化和反馈的前提。使用丰富的光谱和光度测量的一个突出的明亮的食双星,我们比较其动态,光谱,和进化的质量估计,并开发一个二进制的进化方案。我们全面研究了小麦哲伦星云中的食双星系统AzV 476。分析了光变曲线和径向速度,得到了轨道参数。使用波茨坦Wolf-Rayet模型大气分析了紫外和光学的光度和光谱数据。所得到的结果解释使用二进制演化轨道。AzV 476由O4IV-III((f))p初级和O9.5:Vn次级组成。从轨道和光谱分析中获得的两种组分具有相似的当前质量(~20 M $_{\odot}$)。主星的风质量损失率log($\dot{M}$/(M $_{\odot}$/yr))=-6.2,比最近SMC中单个O星的经验公式高出10倍。只有伴随质量转移的近双星演化才能再现当前的恒星和轨道参数。双星演化模型显示,主恒星已经失去了大约一半的初始质量,并且已经在燃烧核心氦。我们对AzV 476的全面分析产生了一组一致的参数,并表明之前的情况B传质。导出的恒星质量在其不确定性范围内是一致的。AzV 476的中等质量强调了SMC中明亮的大质量恒星的稀缺性。核心氦燃烧的主要性质表明,剥离的恒星可能隐藏在OB型人口。
2022-01-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Some First Stars Were Red: Detecting Signatures of Massive Population III Formation Through Long-Term Stochastic Color Variations
在最初的10亿年内,识别在原始环境(Pop III)中形成的恒星对于揭示星系的最早生长和化学演化至关重要。然而,Pop III星系通常被认为太微弱,数量太少,无法被未来的仪器探测到,除非有极长的积分时间和/或极端的透镜效应。然而,在恒星形成被抑制直到晕越过原子冷却极限的环境中(例如,通过适度的莱曼-维尔纳通量、高重子流速度和/或动力学加热效应),原始晕可以形成数量更多、质量更大的恒星。这些恒星中的一些反过来会比它们在任何给定时间的热弛豫更快地吸积。使用高分辨率宇宙学放大模拟大质量恒星形成的高Z晕,我们发现,这种快速吸积的恒星产生突出的光谱特征,这将是可检测的{ \it JWST}。晕内的快速吸积事件导致在长时间尺度上将0- 20%的总恒星发射随机再处理到静止框架光学中,这是一种独特的特征,可以允许仅使用中波段和宽波段近红外照相机颜色进行深层观测以识别$z \sim 10-13$以外的此类物体。
2021-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetic fields limit the mass of Population III stars even before the onset of protostellar radiation feedback
本研究通过POPSICLE项目首次执行第三星族恒星形成的辐射磁流体动力学模拟,发现磁场在辐射反馈开始前即通过抵抗重力抑制质量传输,将最大恒星质量限制在约100太阳质量,为构建其完整质量函数奠定基础。
2025-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Hot subdwarf stars in close-up view - III. Metal abundances of subdwarf B stars
内容:热亚矮星B星(sdBs)被认为是核心燃烧氦的恒星,在极水平分支(EHB)上或附近有非常薄的氢包层。sdB的形成以及其大气的化学成分仍然不清楚。所观察到的氦耗尽归因于大气扩散。金属丰度已被确定为约12个sdBs只导致令人费解的模式与富集重金属和较轻的亏损。目的:在本文中,我们提出了一个详细的金属丰度分析的106 sdBs。方法:从高分辨率光谱,我们测量了每颗恒星多达24种不同离子的元素丰度。开发了一种半自动分析管道,用于计算LTE模型并将其拟合到一组标准谱线。结果:随着温度的升高,大多数重元素有富集的趋势。碳、氧和氮等较轻的元素被耗尽,受温度的影响较小。虽然在恒星之间有相当大的分散,但大多数sdBs的一般丰度模式是相似的。国家的最先进的扩散模型预测这样的模式,并在定性与我们的结果一致。然而,无法用这些模型解释测得的最高富集度。一些恒星中最强金属线的特殊线形表明大气中存在垂直分层。目前的扩散模型没有考虑到这种影响,这可能是造成一些尚无法解释的丰度异常的原因。
2012-11-12 astro-ph.SR
Abundance Pattern Fitting with Bayesian Inference: Constraining First Stars' Properties and Their Explosion Mechanism with Extremely Metal-poor Stars
CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
本研究利用贝叶斯推断分析极端贫金属星的丰度模式,确定第一代恒星的初始质量函数及超新星爆炸机制。
2025-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Low-Resolution Spectroscopy of the Recurrent Nova T Pyxidis at its Early Stage of 2011 Outburst
我们提出了我们的观测结果的周期性新星T Pyxanthus在其2011年爆发的早期阶段,使用低分辨率摄谱仪($R\approx400$)连接到一个28厘米的望远镜。我们总共观测了11个夜晚,其中9个夜晚是在极大前阶段。结果,我们得到了这颗周期新星在达到最大亮度过程中的详细演化特征。首先,在最早的三个夜晚(最大值前的$-25 \sim -21$天),谱线上出现了宽而突出的发射线,如巴耳末系、He I、He II、N II、N III和O I以及天鹅座P型轮廓。H $α$的蓝移吸收极小值产生约2200 km s $^{-1}$的最大膨胀速度,并且速度逐渐减小。然后,氦和氮线日益减弱。之后(最大光照前18天),Fe II(多重态)谱线出现在光谱上。然后这些线每天都在加强,天鹅座P的轮廓也变得更加突出。相应地,膨胀速度逐渐增大。此外,在极大期前阶段,T Pyx的新星光谱类型由He/N型向Fe II型演化。
2012-10-17 astro-ph.SR
Population III star formation in the presence of turbulence, magnetic fields and ionizing radiation feedback
本研究利用FLASH开展首个同时纳入湍流、磁场和电离辐射反馈的第三星族恒星形成RMHD模拟,发现磁场比早期电离反馈更能限制原恒星吸积与最大质量。
2025-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of Low-Mass Population III Stars: Convection, Mass Loss, Nucleosynthesis, and Neutrinos
Yale University(耶鲁大学)
本文研究低质量III型星体的演化,通过模型探讨对流、质量损失、核合成及中微子等关键过程,为识别现存III型星体及其后代提供预测框架。
2026-02-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
FORGE'd in the Early Universe: The Effect of Protostellar Outflows on Pop III Accretion
California Institute of Technology(加州理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);Northwestern University(西北大学);Yale University(耶鲁大学)
研究通过模拟揭示原恒星喷流如何通过调节吸积影响III型恒星的质量形成及周围环境。
2026-02-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The young massive star cluster Westerlund 2 observed with MUSE. III. A cluster in motion -- the complex internal dynamics
分析附近年轻大质量星团的动力学状态对于理解团簇形成和演化的早期阶段至关重要。在这项工作中,我们使用积分场单元MUSE的数据分析了年轻大质量星团Westerlund 2(Wd 2)的恒星和气体运动学,并用盖亚DR 2的自行对其进行补充。$15.9\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$的平均气体径向速度与Wd 2是云-云碰撞的结果的假设一致。气体运动显示了HII区域的膨胀,由星团中心许多OB星的辐射驱动。星团成员星的速度分布图显示,随着恒星质量的减小,速度色散增加,低质量恒星显示出五个不同的速度群。基于它们与星团的两个团块的空间相关性,我们得出结论,这是形成Wd 2的初始云坍缩的印记。对Wd 2的动力学状态进行彻底的分析,确定了$M_{\rm dyn,Wd2} = (7.5 \pm 1.9)\cdot10^4 - (4.4 \pm 1.1)\cdot10^5\,{\rm M}_\odot$的动力学质量范围,并超过光度质量至少两倍,得出的结论是Wd 2的质量不足以保持引力束缚。此外,我们还确定了22个失控的候选人之间的30和$546\,{\rm km}\,{\rm s}^{-1}$的特殊速度。
2021-01-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical tagging in the SDSS-III/APOGEE survey: new identifications of halo stars with globular cluster origins
我们提出了新的鉴定星系晕中的五个红巨星的化学丰度模式,表明它们最初形成于球状星团。使用来自阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)调查的数据,通过斯隆数字巡天数据发布12(DR 12),我们首先确定可能的晕巨星,然后搜索那些与球状星团相关的众所周知的化学标记,特别是氮和铝的富集。我们发现在我们的样本中有2%的晕巨星具有这种化学特征,与以前的结果一致。根据我们以前对这个主题的工作的解释,这意味着至少有13%的晕星最初形成于球状星团。球状星团形成的理论认识的最新进展提出了有关的解释问题,我们承认,这些移民代表的晕场的一小部分的可能性。在晕场中,具有球状星团化学标记的恒星数量与球状星团中的数量大致相同,无论它们是否伴随着更大数量的前球状星团恒星。
2016-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Survey. III. From Intermediate- to High-Mass Protostars
我们目前的$\sim10-40\,μ$ m SOFIA-FORCAST图像的14个中等质量的原恒星候选人的SOFIA大规模(SOMA)恒星形成调查的一部分。我们建立光谱能量分布(SED),也利用档案斯皮策,赫歇尔和IRAS数据。然后,我们将SED与Zhang & Tan(2018)的辐射传输(RT)模型进行拟合,基于湍流核心吸积理论,以估计关键的原恒星属性。加上这些中等质量的源,SOMA原恒星的光度跨度从$\sim10^{2}-10^{6}\:L_{\odot}$,目前的原恒星质量从$\sim0.5-30\:M_{\odot}$和周围的团块质量表面密度,$Σ_{\rm cl}$从$0.1-3\:{\rm{g\:cm}^{-2}}$。各种各样的演化状态的个别原恒星和原星团的环境也探讨。我们还考虑了大约50颗在红外暗云中发现的原恒星,预计它们将处于演化的最早阶段。有了这个全球性的样本,大多数高质量和中等质量的原恒星的演化阶段进行了探测。根据最佳拟合模型,没有证据表明形成$\sim25\:M_\odot$的原恒星需要原星团质量表面密度的阈值。然而,要形成更大质量的原恒星,有初步证据表明$Σ_{\rm{cl}}$需要是$\gtrsim1\:{\rm{g\,cm}}^{-2}$。我们讨论了这是如何与核心吸积模型,包括内部反馈形成的大质量恒星的预期是一致的。
2020-10-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
When does the onset of multiple stellar populations in star clusters occur-III: No evidence of significant chemical variations in main-sequence stars of NGC 419
最近的研究表明,星团中多个恒星星族(MP)的出现年龄似乎与年轻星团中扩展主序星序转折(eMSTO)的消失相对应,这是一种与恒星自转相关的模式。一个推测性的建议是,MP可能是由磁制动引起的,这是一种与旋转有关的恒星进化效应。在这项工作中,我们使用年轻的大质量星系团NGC 419作为测试床。我们检查了它的磁烤MS星是否会显示MP。利用哈勃太空望远镜观测到的深紫外和可见光图像,结合对氮(N)丰度敏感的特定颜色指数,我们研究了其晚期G型和K型MS星是否受到N变化的影响。我们的分析报告,其GK型MS的形态是最有可能的SSP,只有一个可以忽略不计的概率,表明N的变化高达0.4 dex的存在。我们的结论是,没有显着的N变化之间的GK型MS星。晚型MS星之间没有显著的化学变化表明MP可能不是磁制动星的特定模式。
2020-02-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Detailed Abundances of Two Very Metal-Poor Stars in Dwarf Galaxies
在矮球状星系(dSphs)中,大多数贫金属的恒星可以显示出一个或几个超新星的核合成模式。这些超新星的金属丰度可能为零,使得贫金属的dSph星成为与第三星族恒星最接近的幸存恒星。贫金属dSph星也有助于揭示银河系晕的形成机制。我们提出了详细的丰度从凯克/HIRES光谱两个非常贫金属的恒星在两个银河系dSphs。其中一颗在玉夫座dSph中的恒星的[Fe I/H] =-2.40。另一颗恒星位于小熊座dSph,[Fe I/H] =-3.16。这两颗恒星都落在以前发现的低金属量,高[α/Fe]高原。在这两个dSphs中,大多数贫金属恒星的丰度比与贫金属晕星基本一致。然而,钠和一些r-过程元素的丰度位于类似金属丰度的内晕星所定义的包络线的下端。我们提出超新星产额的金属丰度依赖性是原因。低质量dSphs中最早的超新星比大质量晕祖星中最早的超新星有更少的气体污染。结果表明,在-3 < [Fe/H] < -2的dSph星样品的超新星[Fe/H] <<-3,而在相同金属丰度范围的晕星样品的超新星[Fe/H] ~-3。因此,[Na/Fe]和[r/Fe]的增强被推迟到更高的金属丰度dSphs比内晕的祖先。
2012-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of massive population III stars with rotation and magnetic fields
[摘要]我们提出了一个新的网格的大质量人口III星模型,包括旋转对恒星结构和化学混合的影响,以及角动量传输的磁矩。基于网格,我们还提出了一个相图旋转的大质量Pop III星的预期最终命运。我们的非旋转模型变得比以前的文献中的模型更红,在这项研究中采用了更大的超调参数。特别是,在我们的非旋转超大质量恒星模型(>~200 Msun)中观察到氦核心物质对流进入氢包层,这对化学产额可能很重要。另一方面,恒星的自转速度越高,其颜色就越蓝,亮度也越高。与没有磁场的模型相比,我们的模型具有足够高的初始旋转速度,可以更早地达到临界旋转,并因此失去更多的质量。最引人注目的旋转效果是发现与所谓的化学均匀演化(CHE),这是观察到有限的质量和旋转速度范围。CHE有几个重要的结果:1)初级氮和电离光子都大量产生。2)初始质量范围为13 - 84 Msun时,满足伽马射线暴祖先的条件。3)Ibc型的对不稳定超新星预计为84 - 190 Msun; 4)脉动对不稳定超新星和GRB可能发生在同一个约56 - 84 Msun的祖先,这可能会显著影响随后的GRB余辉。我们发现,对于质量非常大的恒星(> 190 Msun),CHE不会发生,在这种情况下,氢包层膨胀到红超巨星阶段,最终的角动量太低,无法产生任何由旋转驱动的爆炸事件。
2012-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Li-rich Giants in LAMOST Survey. III. The statistical analysis of Li-rich giants
富锂巨星之谜至今仍未解开,这与标准恒星模型的预测相矛盾。虽然确切的演化阶段在富锂巨星的知识中起着关键作用,但有限数量的富锂巨星已经获得了高质量的星震参数,以清楚地区分恒星的演化阶段。基于LAMOST数据发布7(DR 7),我们应用数据驱动的神经网络方法来获得巨恒星的参数,其中包含最多的富锂巨星。根据估算的星震参数,将红巨星划分为红巨星支(RGB)、初级红团(PRC)和次级红团(SRC)三个阶段。在统计分析的性质(1)大多数富锂RGB星被认为是富锂前RGB星的后代和/或吞噬行星或亚星伴星的结果;(2)大质量富锂SRC星可能是高质量富锂RGB星锂耗尽的自然结果。(3)氦闪附近的内部混合过程可以解释PRC上的富锂现象,而富锂巨星占主导地位。通过对富锂星和普通PRC星[C/N]分布的比较,发现富锂过程可能与恒星质量有关。
2022-04-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotating Supermassive Pop III Stars On The Main Sequence
本文首次利用GENEC代码构建自转星族III超大质量恒星演化模型,揭示自转可增大对流核心、延长寿命达20%,并导致IMBH遗迹自旋参数a*<0.1,为高红移观测提供关键理论约束。
2025-08-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR