Far-Ultraviolet Spectra of Main-Sequence O Stars at Extremely Low Metallicity
贫金属的大质量恒星支配着我们从恒星形成的矮星系中观测到的光,它们可能产生了大量高能光子,这些光子在高红移时使宇宙再电离。然而,个别O星低于$20\%$太阳金属丰度($Z_\odot$)的小麦哲伦云(SMC)的观测的罕见性阻碍了我们的能力,以模型的电离通量的金属贫乏的恒星星族。我们提出了新的哈勃太空望远镜远紫外(FUV)光谱的三个O-矮星的星系狮子座P($3\%\,Z_\odot$),六分仪A($6\%\,Z_\odot$),和WLM($14\%\,Z_\odot$)。我们量化光球金属线的等效宽度和风敏感功能的强度,确认两者都与金属丰度。我们推断恒星的基本属性,通过近红外光谱能量分布模拟他们的FUV和确定在SMC中的恒星与我们的每个目标相似的属性。与SMC类似物的FUV光谱比较表明,(1)WLM中的恒星具有SMC样的金属丰度,(2)Leo P中最贫金属的恒星驱动的恒星风比SMC对应物弱得多。我们测量投影旋转速度,发现两个最贫金属的恒星有高的$v \,\mathrm{sin}(i)\,\geq\,290\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$,并估计只有一个$3-6\%$概率找到两个快速旋转,如果贫金属的恒星是从相同的$v \,\mathrm{sin}(i)$分布观察O矮星在SMC。这些观测结果表明,模型应该包括旋转和弱风对电离通量的影响,以准确地解释近距离和远距…
2021-09-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Relative Ages of the $α$-Rich and $α$-Poor Stellar Populations in the Galactic Halo
我们使用斯隆数字巡天(SDSS)的F和G矮星样本研究了晕中富含和缺乏$α$和$α$恒星的年龄。为了实现基于[ $α$ /Fe]的恒星分离,我们提出了一种新的半经验光谱指数方法,并将其应用于低分辨率、中等信噪比的SDSS光谱。该方法可用于直接估算[ $α$ /Fe],为从低分辨光谱估算[ $α$ /Fe]提供了一种新的、广泛适用的方法。我们测量了主层序的关闭温度,并将其与金属丰度和一组等时线相结合,以估计样本中富含$α$和缺乏$α$的人群的年龄。我们发现所有恒星的年龄都大于8 Gyr,这证实了星系晕是很早就形成的。年龄-金属丰度关系中出现了一个分叉,即在低金属丰度区,富含$α$和贫$α$的恒星是同时代的,而在高金属丰度区,富含$α$的恒星年龄大于贫$α$的恒星年龄。结果表明,$α$富晕星族形成于快速的高恒星形成事件中,具有较浅的年龄-金属丰度关系,而$α$贫晕星族则形成于化学演化时间尺度较慢的环境中.
2014-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Impact of metallicity on the evolution of young star clusters
讨论了三种不同金属丰度(Z=0.01,0.1和1 Zsun)的中等质量年轻星团的N体模拟结果,包括与金属丰度相关的恒星演化公式和与金属丰度相关的恒星风和残余物形成公式.模拟的年轻SC的初始半质量弛豫时间(~ 1000万年)与大质量恒星的寿命相当。我们表明,恒星风的质量损失影响的核心崩溃的逆转和半质量半径的扩大。特别是,坍缩后的再膨胀的核心是弱的金属贫SC比富金属的SC,因为前者失去的质量(通过恒星风)比后者。因此,半质量半径在贫金属SC中扩展得更快。贫金属SC和富金属SC之间的半光半径的差异(高达两倍)大于半质量半径的差异。
2013-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Low-metallicity (sub-SMC) massive stars
在安装在8- 10米级望远镜上的强大多目标摄谱仪的帮助下,SMC标记的双重距离和金属丰度边界终于被打破。VLT、GTC和Keck使得研究本星系群中金属含量比SMC低的矮不规则星系中的大质量恒星成为可能。该社区正在努力测试低金属量区域的演化模型的预测,为贫金属高红移宇宙设定新标准,并测试大质量恒星物理学对金属量减少环境的外推。在本文中,我们回顾了目前的知识在这个问题上。
2017-03-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extremely metal-poor stars in SDSS fields
第一代恒星的一些洞察力可以从它们的直接后代,极贫金属恒星(EMP)的化学组成中获得,金属量小于或等于太阳金属量的1/1000。这样的恒星非常罕见,最成功的调查,为此目的,到目前为止,只有大约100颗恒星的金属量为太阳的1/1000,4颗恒星的金属量约为太阳的1/10000。斯隆数字巡天有可能提供大量金属丰度极低的候选天体。X-Shooter具有执行必要的后续光谱分析的独特能力,可提供多种元素(Mg,Al,Ca,Ti,Cr,Sr,.)的准确金属丰度和丰度比。电磁脉冲候选人我们在这里报告的结果,为前两个恒星观察过程中,我们的法意X-射手GTO。这两颗恒星的目标金属丰度约为-3.0,X射手光谱的分析显示它们的金属丰度约为-2.0,但α与铁的比值较低,这解释了SDSS光谱对金属丰度的低估。X-Shooter的效率允许对外晕进行原位研究,对于这里研究的两颗恒星,我们估计距离为3.9和9.1 Kpc,这可能是迄今为止详细研究的最遥远的矮星。
2011-01-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope II. Discovery of Four Stars with [Fe/H] < -3.5
我们报告了从汉堡/ESO巡天中选出的7颗低金属丰度恒星的发现,其中6颗是极贫金属的([Fe/H]<-3.0),4颗[Fe/H]<-3.5。基于高分辨率(R~ 35,000)的麦哲伦/MIKE光谱,这些恒星的化学丰度或上限,并与文献中报道的其他非常和极端贫金属恒星的化学丰度或上限基本一致。在这个金属丰度范围内的恒星的精确金属丰度和丰度模式对于研究银河系晕系统的金属丰度分布函数的形状特别重要,特别是对于探测其低金属丰度尾部的性质。此外,考虑到演化混合效应,我们发现其中6颗程序星([Fe/H]<-3.35)的大气层在主序星阶段可能原本富含碳,相对于铁。这些恒星并没有表现出它们的s过程元素的过度丰度,因此可能是所谓的CEMP-no类天体的额外例子。
2013-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Filter Design for Estimating the Stellar Metallicity of Metal-poor Stars from Gaia XP Spectra
School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);College of Physics and Electronic Engineering, Qilu Normal University(齐鲁师范学院物理与电子工程学院);Shandong Key Laboratory of Space Environment and Exploration Technology(山东省空间环境与探测技术重点实验室);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所)
本文设计优化了用于测量极贫金属恒星金属度的光谱滤波器,通过合成光度学验证,实现了从[Fe/H]≈-4的高精度金属度估计,并生成包含1450万颗金属贫弱恒星的目录。
2026-04-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of metallicity-dependent mass loss versus dynamical heating on the early evolution of star clusters
我们已经运行了直接N体模拟来研究恒星演化和动力学对具有不同金属丰度(Z= 1,0.1,0.01太阳金属丰度)的年轻大质量(3 × 10^4太阳质量)星团(SC)结构性质的影响。金属丰度驱动恒星风和超新星(SNe)的质量损失,在高金属丰度时,SC损失更多的质量。我们模拟了三组初始条件,具有不同的初始弛豫时间尺度。我们发现,半质量半径的SC的演变取决于如何快速的两体弛豫是相对于大质量恒星的寿命。如果核心崩溃是缓慢的恒星演化相比,恒星风和SNe的质量损失是主导机制驱动SC的演变,和富金属的SC扩展比贫金属的。相比之下,如果核心坍缩发生在一个可比的时间尺度相对于大质量恒星的寿命,那么SC的演变取决于质量损失和三体相遇之间的相互作用:动力学加热三体相遇(质量损失恒星风和SNe)是主要的过程,驱动膨胀的核心贫金属(富金属)SC。因此,贫金属SC的半质量半径比富金属SC的半质量半径扩大得更多。我们还发现了核心半径振荡,随着金属丰度的降低,振荡的数量和幅度都会增加。
2014-09-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Do meteoritic silicon carbide grains originate from asymptotic giant branch stars of super-solar metallicity?
我们比较文献数据的Zr,Sr和Ba的同位素比分析单陨石星尘碳化硅(SiC)颗粒的新预测的慢中子捕获过程(S过程)中富含金属的渐近巨星分支(AGB)恒星。模型具有初始金属丰度Z = 0.014(太阳)和Z = 0.03(两倍太阳)和初始质量2 - 4.5 Msun,选择为例如实现形成SiC的条件C/O>1。由于Fe丰度较高,两次太阳金属丰度模型导致13 C(α,n)16 O中子源释放的总自由中子数较低。此外,最高质量(4 - 4.5 Msun)的AGB星的金属丰度是太阳的两倍,其22 Ne(α,n)25 Mg中子源的激活比太阳的金属丰度更温和,这是由于更高的不透明度导致的温度更低。它们的13 C中子源也比低质量模型少,这是因为它们的富氦区较小。这些不同的影响的组合,使我们的AGB模型的两次太阳金属丰度,以提供一个匹配的SiC数据,而不需要考虑的13 C中子源的功能,也没有中子捕获过程的变化大的过程中不同的s过程。这就提出了一个问题,如果AGB的母星的陨石SiC颗粒实际上是平均太阳的两倍金属量。由于银河系的化学演化,同一颗粒中比太阳更大的Si和Ti同位素比值与超太阳金属量恒星的起源定性一致。此外,SiC尘埃质量从富C AGB星喷出的预测显着增加金属丰度。
2018-04-26 astro-ph.SR
Cepheid Metallicity in the Leavitt Law (C- MetaLL) survey: II.High-resolution spectroscopy of the most metal poor Galactic Cepheids
经典造父变星(DCEP)是宇宙学距离阶梯校准的第一个基本步骤。此外,它们在银河系研究的背景下代表了强大的示踪剂。我们已经收集了65个DCEP样品的UVES@VLT高分辨率光谱。它们中的大多数是银河系中观测到的最暗的DCEP。对于每个目标,我们推导出准确的大气参数,径向速度,和丰度为24种不同的物种。由此产生的铁丰度范围在+0.3和$-$ 1.1 dex之间,大部分恒星的[Fe/H] $\sim-0.5$ dex。我们的样品包括迄今为止用高分辨率光谱法观察到的最贫金属的DCEP。我们补充我们的样本与文献数据获得一个完整的样本637 DCEPs和使用盖亚早期数据发布3(EDR 3)光度测定的DCEPs的距离周期Weseneirs的金属丰度关系。我们更多的外部数据追踪外臂(在银河系中心半径($R_{GC})\sim$ 16- 18千秒差距)),它似乎明显弯曲。我们调查的金属丰度梯度的银河系盘使用这个大样本,发现一个斜率$-0.060 \pm 0.002$德克斯kpc $^{-1}$,在非常好的协议与以前的结果的基础上DCEP和疏散星团。我们还报告了在$R_{GC}$ =9.25 kpc处梯度的可能中断,内样本和外样本的斜率分别为$-0.063 \pm 0.007$和$-0.079 \pm 0.003$ dex kpc $^{-1}$。两个斜率相差超过1 $σ$。需要一个更均匀和扩展的DC…
2022-09-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metallicity Bias in the Kinematics of the Milky Way Stellar Halo
本文利用SDSS/SEGUE巡天的蓝水平支(BHB)星研究了银河系恒星晕速度弥散中的金属丰度偏差、称为各向异性的导出量和平均方位角速度剖面。相对富金属样品([Fe/H]>-2)有逆运动,相对贫金属样品([Fe/H]<=-2)有逆运动,平均方位角速度有40 km/s的偏移。最贫金属和最富金属的种群之间的旋转差异约为65 km/s。对于银河系中心距离r<16 kpc,也可以看到速度弥散分布和各向异性的偏移。在内部区域中,金属贫人口是在平均切向轨道,然而,各向异性被发现与独立的金属丰度半径单调减少。超过r = 16 kpc,富金属和贫金属的样品被发现有切向运动。晕星运动学中的金属丰度偏差定性地支持了晕中至少两种具有不同形成历史的组分的共存,例如原位形成和吸积形成。
2013-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A Metallicity Catalog of Very Metal-poor Main-sequence Turn-off and Red Giant Stars from LAMOST DR10
本研究基于LAMOST DR10低分辨率光谱,利用经优化的钙三重线等值宽度经验校准法,构建了含8440颗极贫金属主序拐点星与红巨星的星表,经对比验证其金属丰度估算准确性较高。
2025-06-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Heavy Element Abundances in Presolar Silicon Carbide Grains from Low-Metallicity AGB Stars
原始陨石含有少量的太阳前矿物质,这些矿物质形成于演化恒星的风中或恒星爆炸的喷出物中。碳化硅是研究得最好的太阳前矿物。根据其同位素组成,它被分为不同的群体,具有不同的起源:最丰富的是主流颗粒,被认为来自1.5-3 Msun AGB恒星,大致太阳金属性。稀有的Y和Z颗粒也可能来自1.5-3 Msun的AGB恒星,但金属丰度为太阳系的0.3- 0.5倍。在这里,我们报告的C和Si同位素和微量元素(Zr,Ba)的个人,亚微米尺寸的SiC颗粒的研究。最引人注目的结果是:(1)Y和Z晶粒中的Zr和Ba浓度高于主流晶粒中的Zr和Ba浓度,相对于Si和太阳的富集分别高达70 x(Zr)和170 x(Ba)。(2)对于Y和Z晶粒,Ba浓度与s过程Si的量之间存在正相关性。这种相关性很好地解释了2-3 Msun AGB星的预测,金属丰度为0.3-0.5x太阳。这证实了低金属量恒星是Y和Z颗粒最有可能的恒星来源。
2009-09-18 astro-ph.SR
The Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) I: Tracing the kinematics of metal-poor stars in the Galactic bulge
我们的银河系已知包含一个中央方形/花生形凸起,但银河系中央部分经典的压力支持组件的重要性仍在争论中。它应该是最明显的低金属,尚未详细研究的制度。使用金属敏感的窄带测光,原始内星系巡天(PIGS)收集了大量内星系贫金属([Fe/H] < -1.0)恒星的样本,以解决这个悬而未决的问题。我们使用PIGS跟踪金属贫内银河系运动学的金属丰度的函数为第一次。我们发现旋转信号随着[Fe/H]的减小而减小,直到对于大多数贫金属的恒星它变得可以忽略不计。此外,在-3.0 < [Fe/H] <-0.5的情况下,速度色散随金属丰度的降低而增加,梯度为-44 $\pm$ 4 km $\,$ s $^{-1}\,$ dex $^{-1}$。这些观测可能标志着不同金属丰度和运动学的银河系组成部分之间的过渡,不同的映射到不同金属丰度和/或长期动力学和重力影响的酒吧上的压力支持的组成部分的前盘星的盒子/花生形的凸起。我们的研究结果提供了强有力的约束模型,试图解释内部星系的属性。
2019-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Zero-metallicity hypernova uncovered by an ultra metal-poor star in the Sculptor dwarf spheroidal galaxy
虽然真正的不含金属的“第三星族”恒星至今还没有被发现,但它们的性质以及它们的超新星的性质,在下一代恒星留下的化学产物中得到了揭示。本文报道了在玉夫座矮球状星系AS 0039中发现的一颗贫金属恒星。由于[Fe/H] $_{\rm LTE}=-4.11$,它是迄今为止在任何外部星系中发现的最贫金属的恒星。与大多数处于这个金属丰度的银河系恒星相反,AS 0039的碳显然没有增加,[C/Fe] $_{\rm LTE}=-0.75$和A(C)=+3.60,使其成为迄今为止在任何恒星中检测到的最低碳丰度。此外,它缺乏$α$元素的均匀性,[Mg/Ca] $_{\rm NLTE}=-0.60$和[Mg/Ti] $_{\rm NLTE}=-0.86$极低,与银河系晕内C-正常恒星的近太阳比形成鲜明对比。独特的丰度模式表明,AS 0039形成的物质主要是由$\sim$ 20 $ M_\odot$祖星富集的,具有异常高的爆炸能量$E=10\times10^{51}$ erg。因此,恒星AS 0039是零金属丰度超新星的第一个观测证据之一,并为研究第三星族恒星的多样性提供了一个独特的机会。
2021-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Blanco DECam Bulge Survey (BDBS) IV: Metallicity Distributions and Bulge Structure from 2.6 Million Red Clump Stars
我们提出了光度金属丰度测量的样本260万凸起的红色团块恒星从布兰科DECam凸起调查(BDBS)。与以前的研究类似,我们发现,凸起表现出很强的垂直金属丰度梯度,并且金属丰度分布函数中至少有两个峰出现在b <-5处。我们可以分辨出贫金属([Fe/H] ~ -0.3)和富金属([Fe/H] ~ +0.2)的丰度分布,每一个丰度分布都显示出明显的随纬度变化的系统趋势,并且可以通过球核恒星形成/富集过程的变化来最好地理解。这两个群体都表现出不对称的尾巴,因此,我们认为,一个明星的接近[Fe/H]空间中的任何一个峰不一定是一个肯定的群体成员。贫金属峰在距平面较大距离处向较低的[Fe/H]值移动,而富金属尾部截短。在靠近平面的地方,富金属的尾部在短轴方向上比在离轴方向上显得更宽。我们还证实,凸起有两个贫金属人口-一个属于低纬度和主要金属丰富的组的金属贫尾部,另一个属于在外部凸起占主导地位的金属贫组。我们在|Z| > 0.7 kpc和[Fe/H] >-0.5的恒星中检测到X形结构。[Fe/H] < -0.5的恒星可能形成球状或“粗棒”分布,而[Fe/H] > -0.1的恒星则强烈集中在平面附近。
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
WHT follow-up observations of extremely metal-poor stars identified from SDSS and LAMOST
我们已经从SDSS和LAMOST中识别出了几十颗极贫金属的候选恒星,我们使用4.2米WHT望远镜对其进行了跟踪,以确认它们的金属丰度。我们首先分析了SDSS和LAMOST光谱。第一组恒星参数来自这些光谱与FERRE代码,利用连续形状来确定大气参数,特别是有效温度。其次,我们选择感兴趣的目标进行后续观测,其中一些目标的SDSS或LAMOST数据质量非常低。然后,我们在WHT望远镜上获得并分析ISIS获得的更高质量的中等分辨率光谱,以获得第二组更可靠的大气参数。这使我们能够准确地推导出金属丰度,并在大多数情况下确认极贫金属的性质。在第二步中,我们也使用FERRE,但我们采用运行平均值来归一化观察到的光谱和合成光谱,因此最终参数不依赖于精确的通量校准或连续区位置。为了验证我们的结果,我们用同样的工具,按照同样的程序,分析了六颗著名的贫金属恒星,其中五颗的[Fe/H]<-4,表明我们的方法能够得到精确的金属丰度测定,低至[Fe/H]<-5.0。这六颗参考星的结果使我们对其余样本的金属丰度标度有信心。此外,我们还发现了12颗新的极贫金属候选星:2颗[Fe/H]=-4,6颗在-4<[Fe/H]<-3.5范围内,4颗在-3.5<[Fe/H]<-3.0范围内。
2017-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Impact of Inelastic Collisions with Hydrogen on NLTE Copper Abundances in Metal-Poor Stars
我们研究了具有更新模型原子的\ion{Cu}{1}线的非局域热力学平衡(NLTE)分析,该模型原子包括Belyaev等人(2021)最近研究的Cu\,$+$ \,H和Cu $^+$\,$+$ \,H $^-$非弹性碰撞的量子力学速率系数。这些数据对NLTE丰度测定的影响已被用于金属丰度范围为$-$ 2.59\,dex $\,\le$ \,[Fe/H]\,$\le$ \,$-$ 0.95\,dex的6颗贫金属星.对于\ion{Cu}{1}线,应用精确的原子数据导致与LTE的偏离减少,并且与用Drawin理论近似获得的相比,铜丰度更低。为了验证我们采用的铜原子模型,我们还推导了样本星的\ion{Cu}{2}线的LTE铜丰度。从\ion{Cu}{1}(NLTE)和\ion{Cu}{2}(LTE)谱线得到了一致的铜丰度,这表明我们的铜原子模型是可靠的。值得注意的是,当$\sim$ \、$-$ 2.0\,dex\、$<$ \、[Fe/H]\、$<$\、$\sim$ \、$-$ 1.0\,dex时,[Cu/Fe]比随着金属度的增加而增加,有利于二次(金属度依赖性)铜的产生。
2022-08-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of carbon and oxygen abundances on the metal-poor initial mass function
恒星形成模型预测,贫金属的初始质量函数(IMF)可能与富金属的银河系中观察到的有很大不同。这种转变的发生是因为贫金属气体云由于其金属和尘埃的丰度较低而冷却效率低下。然而,到目前为止,对贫金属IMF的预测依赖于太阳尺度丰度的假设,即[X/O] = 0 [O/H]。现在有越来越多的证据表明,在ISM中占主导地位的金属线冷却的元素,如C和O,在低金属丰度下不会遵循太阳尺度。在这项工作中,我们扩展的模型,预测的特征(或峰值)IMF质量的变化作为金属丰度的函数,使用[C/O]比来自金属贫乏的银河系恒星和H II地区的矮星系的观测。这些数据显示在亚太阳[O/H]下[C/O] < 0,这导致在金属丰度范围内的显著不同的贫金属IMF,其中C I和C II冷却主导ISM热力学,导致特征质量增加高达7倍。这种差异的一个重要后果是,从顶部到底部重IMF的过渡位置在金属丰度上向上移动了0.5 $-$ 1 dex。我们的研究结果表明,IMF对贫金属系统中太阳尺度ISM成分的假设非常敏感(例如,矮星系、星系晕和贫金属恒星)是JWST的重点。
2022-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive AGB models of low metallicity: the implications for the self-enrichment scenario in metal poor Globular Clusters
背景:我们提出了低金属量的中等质量恒星模型的物理和化学性质,沿着热脉冲阶段演变。目的:这项工作的目标是扩展到低金属丰度,Z = 1,2和6 × 10 ^{-4},以前计算的化学模型的典型球状星团的中间金属丰度(Z = 0.001),以及我们银河系中发现的最富金属的星系团(Z = 0.004);主要目标是测试贫金属球状星团的自富集情况。我们计算了金属丰度Z = 10 ^{-4}、2 × 10 ^{-4}和6 × 10 ^{-4}的三个中质量模型网格;在整个AGB阶段,进化序列从主序前开始,几乎直到整个包膜的排出。我们讨论的喷出物的化学,特别是质量分数的那些元素,已被调查期间的许多,深,spectrocopic调查的球状星团结果:虽然氧和钠的数据是稀缺的低金属含量球状星团,少数数据的未进化的恒星在NGC6397是兼容的模型。此外,我们发现与星团M15中未演化恒星的C-N关系很好的一致。然而,在这个星团中,没有发现低氧([O/Fe]=-1)的恒星。根据目前的模型,最大的,非常贫金属的星团应该包含这样的恒星。在最低金属丰度Z = 10 ^{-4}时,由于氧丰度的急剧下降,质量最大的AGB的喷出物具有C/O> 1。我们讨论了这一预测的可能影响。
2009-03-05 astro-ph.SR
An Infrared Census Of Dust In Nearby Galaxies With Spitzer (DUSTiNGS): V. The Period-luminosity Relation For Dusty Metal-Poor AGB Stars
斯皮策巡天计划(DUSTiNGS)在几个邻近的贫金属星系中发现了数百颗产生尘埃的渐近巨分支(AGB)恒星。我们已经获得了多个历元的后续观察这些候选人与斯皮策太空望远镜和测量其红外(IR)光变曲线。这使我们能够确认它们的AGB性质,并在非常低的金属丰度下研究脉动行为。我们获得了七个星系中88个源的高置信度脉动周期。我们已经以20%的成功率确认了DUSTiNGS变星候选星,并确定了19个已被确定为热脉冲AGB(TP-AGB)星的脉动特性。我们发现,在这里调查的所有星系中,AGB脉动特性都是相似的,DUSTiNGS星系(低至1.4%的太阳金属丰度; [Fe/H]=-1.85)和金属丰富得多的麦哲伦云(高达50%的太阳金属丰度; [Fe/H]=-0.38)之间没有明显的差异。这些结果加强了尘埃产生和AGB星脉动之间的联系,并建立了红外周期-亮度(PL)关系作为确定星系距离的可靠工具(+/- 4%),无论金属丰度如何。
2019-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
AGB nucleosynthesis at low metallicity: what can we learn from carbon- and s-elements-enhanced metal-poor stars
CEMP-s恒星是非常贫金属的恒星,具有增强的碳和s过程元素丰度。它们在星系晕中的贫金属恒星中占有相当大的比例,并且大多在双星系统中被观测到。这表明,所观察到的化学异常是由于质量吸积在过去的渐近巨星分支(AGB)的明星。由于CEMP-s恒星自形成以来几乎没有演化,因此对其观测丰度的研究提供了一种方法来探索我们在低金属丰度下的AGB核合成模型。为此,我们在我们的双星演化模型中包括了AGB核合成的最新模型的结果,我们模拟了一个网格的100,000双星在金属丰度Z=0.0001在一个广泛的初始质量和分离。我们将我们的模型恒星与SAGA贫金属恒星数据库中的60颗CEMP-s恒星进行了比较。对于每个观测到的样本CEMP-s恒星,我们找到了最能再现观测到的丰度的模拟恒星。这种比较的结果是,我们能够同时再现样品中约60%的恒星中受AGB核合成影响的元素(例如C,Mg,s元素)的观测丰度。
2013-10-25 astro-ph.SR
The most iron-deficient stars as the polluted population III stars
我们研究了包括SMSS J031300.36-670839.3([Fe/H] <-7.52)在内的大多数贫铁星的起源。在星系形成的层次结构框架下,利用化学演化模型计算了恒星诞生后星际物质吸积(ISM)对恒星表面金属丰度的影响.预测的金属丰度分布函数与极端贫金属恒星的观测结果非常吻合。特别是,最低的金属丰度尾是很好地再现了人口III的恒星,其表面被污染的金属通过ISM吸积。这表明铁族元素的起源可以用[Fe/H] $\lesssim -5$型恒星的ISM吸积来解释。目前的结果提供了新的见解的性质,最贫金属的恒星和搜索人口III星与原始丰度。
2015-07-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Supernova dust yields: the role of metallicity, rotation, and fallback
超新星(SNe)被认为在高红移星系的尘埃富集中起着重要作用,并且由于星际颗粒的寿命很短,在本星系的尘埃补充中起着重要作用。在这里,我们将探讨如何SN尘埃产量取决于质量,金属丰度,和祖星的旋转速率,以及爆炸的属性。为此,假设喷出物内均匀混合,我们量化的尘埃质量与祖质量$13~M_{\odot} \leq M \leq 120~M_{\odot}$,金属度$\rm -3 \leq [Fe/H] \leq 0$,旋转速率$\rm v_{\rm rot} = 0$和$300$ ~km/s的SN模型的样本产生的,爆炸与固定的能量$1.2 \times 10^{51}$ ~erg(FE模型)或校准的爆炸属性,以重现从SN观测(CE模型)推断的$\rm ^{56}Ni$ - $M$关系。我们发现,旋转有利于更有效的尘埃生产,特别是对于更大的质量,低金属量的恒星,但金属量和爆炸性能对尘埃质量及其组成的影响最大。在FE模型中,带有$M \leq 20 - 25 ~M_{\odot}$的SNe在形成粉尘方面更有效:单次爆炸中形成的$M_\odot$在0.1到1之间,当使用$\rm [Fe/H] = 0$时,其成分主要由硅酸盐、碳和磁铁矿颗粒组成,当使用$\rm [Fe/H] < 0$时,其成分主要由碳和磁铁矿颗粒组成。在CE模型中,喷出物是大量的,富含金属,粉尘的产生效率更高。尘埃质量随着$M$的增加…
2018-11-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope I. Constraints on Progenitor Mass and Metallicity of AGB Stars Undergoing s-Process Nucleosynthesis
我们提出了一个全面的丰度分析两个新发现的碳增强贫金属(CEMP)星。HE 2138 -3336是一颗富含s-过程的恒星,[Fe/H] =-2.79,并且有迄今为止测量到的最高[Pb/Fe]丰度比,如果包括NLTE修正的话([Pb/Fe] = +3.84)。[Fe/H] =-2.67的HE 2258 -6358在s-和r-过程元素中均表现出富集。这些恒星是从汉堡/欧洲南方天文台物镜棱镜巡天的贫金属候选恒星样本中选出的,并使用GEMINI/GMOS进行了中等分辨率(R ~ 2,000)的光谱分析。我们在这里报告的衍生丰度(或限制),共34个元素在每颗恒星,根据高分辨率(R ~ 30,000)光谱获得麦哲伦粘土/MIKE。我们的结果进行了比较,从新的理论AGB核合成模型的预测1.3钼[Fe/H] = -2.5和-2.8,以及一组AGB模型的1.0至6.0钼[Fe/H] =-2.3。与模型预测的一致性表明,HE 2138 -3336中的中子捕获物质来自先前经历AGB阶段的双星伴星的质量转移,而对于HE 2258 -6358,必须考虑到一个额外的过程来解释其丰度模式。我们发现,一个狭窄的范围内的祖质量(1.0 < M(Mo)< 1.3)和金属丰度(-2.8 < [Fe/H] < -2.5)与我们观察到的元素丰度模式产生最好的协议。
2013-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
A New Subclass of Carbon-Enhanced Metal-Poor Stars at Extremely Low Metallicity
本文在极低金属丰度下发现一类高碳丰度但无中子俘获元素增丰的 CEMP-no 新子类(第 IV 类),约 30% 可能为双星,挑战了现有 CEMP-no 形成机制并提示早期宇宙存在替代增丰途径。
2025-09-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of massive stars under protostellar radiation feedback: Very metal-poor stars
研究了在原恒星辐射反馈作用下极贫金属星的形成。我们使用宇宙学模拟来识别低质量的暗物质晕和其中的恒星形成气体云。然后,我们遵循原恒星的形成和随后的长期质量吸积阶段超过一百万年使用二维辐射流体动力学模拟。我们表明,设置最终质量的关键物理过程是双极HII区域的形成和扩展。这个过程类似于大质量原始恒星的形成,但在低金属量的情况下,施加在尘埃颗粒上的辐射压力也有助于停止吸积流。我们发现,在金属性$Z = 10^{-2}~Z_{\odot}$的情况下的净反馈效应比在$Z \sim 1~Z_{\odot}$的情况下更强。随着金属丰度的降低,辐射压效应变弱,但由于尘埃衰减的减少,星周气体的光电离加热更有效。在$Z = 10^{-2}~Z_{\odot}$的情况下,中心恒星的质量增长到200个太阳质量,类似于原始恒星形成的情况。我们的结论是,尽管有很强的辐射反馈,但几百个太阳质量的贫金属恒星可以通过气体吸积形成。
2021-04-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Improving metallicity estimates for very metal-poor stars in the Gaia DR3 GSP-Spec catalog
本文通过结合测光信息并利用 Ca 三重线等值宽度重新分析 Gaia DR3 GSP-Spec 数据,显著提高了极贫金属星的金属丰度估计精度,并将可靠样本数量增加了 2-3 倍。
2023-07-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The 10830 He I Absorption Line Among Metal-Poor Subdwarfs
我们获得了23颗贫金属星的He I 10830谱线,其中大部分是金属丰度在[Fe/H] = -2.1到-0.8之间的矮星。这些数据是用凯克2号望远镜上的NIRSPEC摄谱仪获得的。这些次矮星和矮星中的大多数被发现表现出He I吸收线,表明色球的存在。10830吸收轮廓的等效宽度通常小于70 mA,覆盖范围与低活动太阳金属丰度恒星相似。在次矮星中,He I等效宽度与[Fe/H]金属丰度或(B-V)颜色无关。在贫金属矮星中发现了一些不对称轮廓的证据,但不是一些贫金属红巨星所显示的高速蓝移吸收。
2013-02-14 astro-ph.SR
Neutral oxygen spectral line formation revisited with new collisional data: large departures from LTE at low metallicity
我们提出了一个详细的研究的非本地热力学平衡(非LTE)的高激发中性氧777 nm三重态在MARCS模型大气中的光谱类型为F至K的晚型恒星的代表形成。我们使用统计平衡代码MULTI进行了计算,包括对元素丰度分析影响的估计。所采用的原子模型包括,特别是,最近的量子力学电子碰撞数据。我们证实,O I三重态线的形式在非LTE条件下的晚型星,遭受负丰度修正相对于LTE。在低金属丰度时,大的谱线不透明度源于三重态-五重态系间电子碰撞,这是一种以前没有考虑或严重低估的耦合形式。对于具有较高T_eff的模型(包括巨星和矮星),非LTE效应通常变得严重。有趣的是,在贫金属的关闭恒星中,负的非LTE丰度修正往往会迅速变得更严重,朝向较低的金属丰度。当忽略H碰撞时,它们分别在[Fe/H]=-3和[Fe/H]=-3.5时达到~ 0.9 dex和~ 1.2 dex。即使当包括这样的碰撞时,LTE丰度仍然是严重高估的,在这样低的金属丰度下相应地高估了~ 0.5 dex和~ 0.9 dex。虽然鲜为人知的非弹性氢碰撞因此仍然是一个重要的不确定性,大的金属依赖非LTE效应似乎指向一个“低”(与LTE相比)[O/Fe]的贫金属晕星。
2009-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
J0023+0307: A mega metal-poor dwarf star from SDSS/BOSS
只有少数恒星的铁丰度[Fe/H]<-5,只有一颗[Fe/H]<-7。这些恒星有非常大的碳铁比,A(C)~7.0,很可能是由于核心坍缩超新星的回落,这使得它们的总金属丰度Z远高于铁丰度。在理论模型的支持下,未能找到第三星族星(即没有金属的星族星)被解释为头重脚轻的初始质量函数的结果。在金属丰度为零或非常低的情况下,限制辐射冷却,可以抑制低质量恒星的形成。目前,恒星SDSS J1029+1729将低质量恒星形成的潜在金属丰度阈值设定为log Z/Z_0~-5。SDSS J 0023 +0307是一颗原始星,T_eff =6188 ± 84 K,log g=4.9 ± 0.5,上限[Fe/H]<-6.6,碳丰度A(C)< 6.3。在我们寻求降低金属丰度阈值的过程中,我们发现J 0023 +0307是已知的两颗最缺铁的恒星之一,它的碳含量比大多数[Fe/H]<-5的恒星都要少。
2018-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Quantitative Spectroscopy of Blue Supergiants in Metal-Poor Dwarf Galaxy NGC 3109
本文对贫金属矮星系NGC 3109中12颗晚B和早A蓝超巨星的低分辨率(4.5 A)光谱进行了定量分析。提出了一种改进的分析方法,它不需要使用的巴耳末跳跃作为一个独立的温度指标,在以前的研究中使用。我们确定了恒星的有效温度、重力、金属丰度、红化和光度,并将我们的样本与Evans等人(2007)分析的早期B型BSG结合起来,使用通量加权重力-光度关系(FGLR)推导出NGC 3109的距离。主要使用铁族元素,我们发现平均金属丰度[Z] = -0.67 +/- 0.13,没有证据表明星系中存在金属丰度梯度。我们的金属丰度高于Evans等人(2007)基于早期B超巨星的氧丰度([Z] = -0.93 +/- 0.07)发现的金属丰度,表明该星系的α/Fe比较低。我们相应地调整了NGC 3109在BSG确定的星系质量-金属丰度关系上的位置,并将其与恒星形成星系中HII区域的金属丰度研究进行了比较。我们推导出FGLR距离模量为25.55 +/- 0.09(1.27 Mpc),与造父变星和红巨星分支(TRGB)的距离相比。FGLR本身与在其他星系中发现的一致,证明了这种方法作为测量河外距离的可靠性。
2014-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Four-hundred Very Metal-Poor Stars Studied with LAMOST and Subaru. II. Elemental abundances
我们提出了均匀的丰度超过20种元素的385个非常贫金属(VMP)星的基础上LAMOST调查和后续观测与斯巴鲁望远镜。它是由单一项目研究的最大的高分辨率VMP样本(包括363个新物体),也是第一次尝试根据盖亚星系精确确定如此大样本的进化阶段。样本涵盖了从[Fe/H]=-1.7到[Fe/H]=-4.3的广泛金属丰度范围,包括超过110个[Fe/H]<-3.0的天体。在进化状态的扩大覆盖范围,使之有可能分别定义巨星和关闭星的丰度趋势。新获得的丰度数据证实了以往研究发现的大多数丰度趋势,但也提供了有用的更新和新的异常值样本。在我们的样品中,在-2.5 < [Fe/H] <-1.7中看到Li平台,而平均Li丰度在较低的金属丰度下明显较低。Mg、Si和Ca相对于Fe是过剩的,随着金属丰度的增加呈现减少的趋势。与化学演化模型的比较表明,过剩的Ti,Sc和Co没有很好地再现目前的理论预测。Sc和α-元素之间存在相关性,而Zn仅与Ti但不与其他α-元素显示出可检测的相关性。对于关闭型恒星,碳增强型恒星([C/Fe]> 0.7)的比例在20-30%之间,这取决于对C丰度无法确定的天体的处理,这比巨星(~8%)高得多。在[Fe/H] =-3.8到-1.7的宽金属丰度范围内,已经确定了12颗贫镁星([Mg/Fe] < 0.0)。在-3.4 <[Fe/H]<-2.0的范围内发现了12颗富Eu星([Eu/Fe…
2022-03-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The [Fe/H], [C/Fe], and [alpha/Fe] distributions of the Bootes I Dwarf Spheroidal Galaxy
我们提出了一个低分辨率的光谱丰度的研究结果的25颗恒星的牧夫座一矮球状(dSph)星系。这些数据是用凯克天文台的LRIS仪器获得的,使我们能够测量每颗恒星的[Fe/H],[C/Fe]和[alpha/Fe]。我们发现在这个系统中,金属丰度的分布很大([Fe/H]为2.1 dex),平均金属丰度也很低,<[Fe/H]>=-2.59,与以前的估计相符。这个样本包括一颗新发现的极贫金属恒星,[Fe/H]=-3.8,这是在dSph中发现的最贫金属的恒星之一。我们比较的金属丰度分布函数的Bootes我分析化学演化模型。虽然Bootes I的金属丰度分布函数最适合额外气体化学演化模型,但漏盒模型也提供了合理的拟合。我们还发现,[α/Fe]分布和碳增强的贫金属部分,我们的样品(12%)是合理的匹配星系晕恒星样品在相同的金属丰度范围内,这表明在这些低金属丰度,像牧夫座I超微弱dSph系统可能是贡献者的星系晕。
2011-06-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Europium s-process signature at close-to-solar metallicity in stardust SiC grains from AGB stars
个别主流星尘碳化硅(SiC)颗粒和富含SiC的Murchison碳质陨石的块状样品进行了分析的灵敏高分辨率离子微探针-反几何(SHRIMP-RG)的Eu同位素。主流颗粒被认为是在1.5至3 Msun的富碳渐近巨星分支(AGB)恒星的流出物中凝结的,其金属丰度接近太阳。从我们的测量得到的151 Eu分数[fr(151 Eu)= 151 Eu/(151 Eu +153 Eu)]与以前的天文观测的碳增强贫金属(CEMP)星的元素富集慢中子捕获(s-过程)进行了比较。尽管颗粒的母星和贫金属星之间的金属丰度存在差异,但从我们的测量中得出的fr(151 Eu)值与天文观测得出的fr(151 Eu)值吻合得很好。我们还比较了SiC的数据与理论预测的Eu同位素比值的演变在信封的AGB星。由于SiC颗粒中Eu丰度较低,因此从我们的测量中得出的fr(151 Eu)值显示出很大的不确定性,在大多数情况下大于太阳和预测fr(151 Eu)值之间的差异。SiC聚集体产生的fr(151 Eu)值在单个晶粒中观察到的范围内,并提供更精确的结果(fr(151 Eu)= 0.54 +/- 0.03,95%置信度),但比当前S过程预测高大约12%。在计算~(151)Sm(n,g)恒星反应速率时,如果我们采用改进的形式来估计激发核态的贡献,则AGB模型可以与SiC数据相匹配。
2013-03-24 astro-ph.SR
The extremely low-metallicity tail of the Sculptor dwarf spheroidal galaxy
我们目前的丰度为七颗恒星在(极)低金属丰度的尾的玉夫座矮球状星系,从光谱与X-射手的ESO VLT。目标是从钙II三重(CaT)调查的矮丰度和径向速度队(DART)使用最新的校准。在七颗极贫金属候选者中,有五颗恒星被确认为极贫金属(即,[Fe/H]<-3 dex),其中[Fe/H]=-3.47 +/- 0.07是我们最缺乏金属的恒星。根据单个Fe线的测量,所有样品都在[Fe/H]=-2.5 dex左右或以下。这些值与CaT预测一致,在误差条内。七颗恒星中没有一颗是富碳的。我们估计这是一个纯粹的机会效应的可能性为2-13%,这可能表明与银河系晕相比,玉夫座中富含碳的极贫金属恒星的比例较低。[α/Fe]比值显示的范围从+0.5到-0.5,比银河系样本中看到的变化更大,尽管通常在1- 2西格玛范围内保持一致。一颗星看起来有点铁强化。我们的程序星显示没有偏离银河系的铬和重元素钡和锶的丰度趋势。然而,有几颗恒星的钠丰度低于银河系的值。总体而言,我们的结论是,CaT线是一个成功的金属丰度指标下降到极贫金属制度,并在玉夫座矮星系中的极贫金属恒星的化学性质更类似于他们的银河系晕当量比更富含金属的人口的恒星。
2013-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
A Systematic NLTE Study of Very Metal-Poor Stars with Metallicity Down to $-4.3$ dex. II. Lithium Abundance and New Insight to the Lithium Plateau
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学天文与前沿科学研究院);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Department of Physics, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院)
本文通过非局部热力学平衡分析,研究了金属贫乏恒星中锂的丰度及其演化,揭示了不同演化阶段中锂的行为特征,包括锂平台的延伸、低金属丰度下的锂丰度变化以及不同演化阶段中锂的复杂产生机制。
2026-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The evolution of low-metallicity asymptotic giant branch stars and the formation of carbon-enhanced metal-poor stars
我们研究了金属丰度Z = 10-4和Z = 10-8之间的渐近巨星分支(AGB)星的行为。我们确定哪些恒星经历了一个插曲的闪光驱动的混合,质子被摄入到壳层间对流区,因为它们进入热脉冲AGB阶段,并进行第三次疏浚。我们发现,闪光驱动的混合不会发生以上的Z = 10-5的任何质量的恒星的金属丰度和2 M以上的恒星不经历这种现象在任何金属丰度。我们发现碳摄入(CI),碳混合到氢燃烧区的尾部,发生在质量范围2 M到4 M左右。我们认为,CI可能是一个弱版本的闪光灯驱动的机制。我们还研究了对流过冲对这些对象的行为的影响。我们的模型很难解释具有显著碳和氮增强的CEMP恒星的频率。碳可以通过闪光驱动的混合,CI或只是第三次疏浚。氮可以通过热的底部燃烧而增加,并且热的疏浚的发生也将碳转化为氮。C/N比可能是一个很好的指标的质量的主要AGB星。
2009-03-13 astro-ph.SR
On the necessity of composition-dependent low-temperature opacity in metal-poor AGB stars
在金属丰度Z > 0.001的低质量(M <3 Msun)渐近巨星分支(AGB)恒星模型中,成分依赖的低温不透明度的重要性最近得到了证明(例如Marigo 2002; Ventura & Marigo 2010)。它对更多贫金属、中等质量(M > 2.5Msun)模型的意义还有待研究。我们表明,它包含在较低的金属丰度模型([Fe/H] < -2)是必要的,不存在阈值金属丰度低于组成依赖的分子不透明度可以忽略。我们发现它是至关重要的,在所有中等质量的模型研究([Fe/H] < -2和2.5 < M/Msun < 5),因为表面化学的演变,包括数量级的增加,在丰富的分子形成物种。它对这些模型的影响反映了以前报道的高金属丰度模型-半径增加,Teff减少,质量损失加快,热脉冲AGB寿命缩短,第三次疏浚产物浓缩减少(3至10倍),以及热底燃烧的质量限制增加。我们发现,低金属丰度模型的演变与成分相关的低温不透明度是相对独立的初始金属丰度,因为它的贡献的不透明度是远远超过了由于疏浚的变化。我们的研究结果意味着氮增强贫金属恒星的预期数量显着减少,这可能有助于解释它们的观测不足。我们注意到,这些发现部分是我们模型中采用的宏观物理学的产物,特别是Vassiliadis & Wood(1993)的质量损失率,它强烈依赖于半径。
2014-01-30 astro-ph.SR
The Gaia-ESO Survey: Detailed Abundances in the Metal-poor Globular Cluster NGC 4372
利用Gaia-ESO巡天获得的UVES光谱对贫金属球状星团NGC 4372中的7颗红巨星分支星进行了丰度分析。这是第一次从高分辨率光谱学对这个星系团进行广泛的研究。我们推导出O、Na、Mg、Al、Si、Ca、Sc、Ti、Fe、Cr、Ni、Y、Ba和La的丰度。我们发现金属丰度为[Fe/H]=-2.19 $\pm$ 0.03,没有发现金属丰度分布的证据。这种金属丰度使NGC 4372成为最缺乏金属的星系球状星团之一。我们还发现在这个金属丰度下晕状球状星团的典型α增强。在轻元素丰度方面观察到显著的扩散。特别是,我们发现一个Na-O反相关。与其他球状星团相比,O的丰度相对较高。这可能表明NGC 4372是在高氧环境中形成的。镁铝蔓延也存在,其跨越的范围超过0.5德克斯的铝丰度。Na与Al和Mg丰度的相关性较低。这种模式表明Mg-Al燃烧循环是活跃的。这种行为也可以在其他大质量贫金属星团的巨星中看到。轻和重的s过程元素之间的关系已被确定。
2015-04-14 astro-ph.SR
Super-Chandrasekhar SNe Ia Strongly Prefer Metal-Poor Environments
我们讨论了一种新的趋势,即超克拉塞卡Ia型超新星(SCSNe)的祖质量估计显着超过1.4 M_sun往往在贫金属环境中爆炸。虽然Taubenberger et al. 2011注意到一些SCSNe宿主星系相对缺乏金属,但我们定量地关注它们在宿主星系中的位置,指出在四分之三的情况下,SCSNe爆炸发生在其宿主星系盘的外缘。因此,它们的祖先很可能具有比宿主中心区域的金属丰度低得多的金属丰度。在两个案例中(SN 2003 fg和SN 2009 dc),爆炸地点在宿主光的99%之外,而在一个案例中(SN 2006 gz),宿主的径向金属丰度斜率表明爆炸地点位于贫金属区域。第四种情况(SN 2007 if)具有光谱测量的最低SN Ia宿主金属丰度(Childress等人,2011年)。也许可以通过一些特定于这种情况的祖先场景来解释这些异常明亮的事件中的每一个,但是一个更简单和直接的结论是将控制因素归因于它们唯一共同的物理方面-贫金属环境。
2011-07-08 astro-ph.SR
High Dispersion Measure Fast Radio Bursts from Young, Dust-Poor H II Regions
University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
本研究构建半解析模型并开展辐射流体模拟,发现年轻贫尘埃H II区可产生高DM,解释FRB的低金属丰度宿主偏好,或助力获得更纯净的FRB样本以研究星系际介质。
2026-08-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the mass and metallicity distribution of parent AGB stars of presolar SiC
在原始陨石中发现的绝大多数(>=90%)太阳前SiC颗粒是古代渐近巨星分支(AGB)恒星的遗迹,其喷出物在太阳系形成期间被纳入太阳系。对这些古老星尘颗粒的详细描述揭示了AGB内部混合过程的宝贵信息。然而,其母星的质量和金属丰度分布仍然模糊不清,尽管这些信息对于研究慢中子捕获过程至关重要,其效率取决于质量和金属丰度。使用一个著名的银河系化学动力学模型,我们遵循的AGB恒星的演变,污染太阳系在4.57 Gyr前和加权的基础上,他们的SiC尘埃生产的恒星。我们发现太阳系中的太阳前SiC主要来源于M~2 Msun和Z~Zsun的AGB星。我们的发现很好地解释了原始陨石中原位发现的前太阳SiC的粒度分布。此外,它提供了补充的结果,最近的论文处理前太阳SiC的母星的特性。
2020-10-16 astro-ph.SR
The impact of metallicity and dynamics on the evolution of young star clusters
致密年轻星团(YSC)的早期演化依赖于恒星演化与动力学过程之间的复杂联系。因此,YSC的N体模拟必须考虑这两个方面。我们讨论了三种不同金属丰度(Z= 0.01,0.1和1 Zsun)的YSC的N体模拟,包括金属丰度依赖的恒星演化配方和金属丰度依赖的恒星风和残余物形成配方。我们表明,恒星风的质量损失影响核心崩溃的逆转。特别是,坍缩后的核心膨胀在富含金属的YSC中比在贫金属的YSC中更快,因为前者比后者失去更多的质量(通过恒星风)。因此,半质量半径在贫金属YSC中扩展得更多。我们还讨论了如何这些研究结果取决于总质量和维里半径的YSC。这些结果为我们理解不同金属丰度的YSC的早期演化提供了线索。
2014-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The first low-mass stars: critical metallicity or dust-to-gas ratio?
我们探索的最低条件,使金属丰富的太阳和亚太阳质量的恒星的形成。我们发现,在没有尘埃颗粒的情况下,当金属丰度超过Z ~ 10^{-4} Zsun时,气体碎裂发生在密度为nH ~ [10^4-10^5]cm^{-3}处。产生的碎片质量大于10兆太阳能。包含Fe和Si冷却并不影响热演化,因为这是由分子冷却主导的,即使对于金属丰度大到Z = 10^{-2} Zsun。尘埃的存在是形成低质量恒星的关键驱动力。我们专注于三个有代表性的核心塌陷超新星(SN)的祖先,并考虑的影响,反向冲击的强度增加:这些减少的耗尽因子,fdep = Mdust/(Mdust+Mmet),改变形状的粒度分布函数和修改的相对丰度的颗粒物种和金属物种的气相。我们发现,对于由20 Msun原始SN爆炸预富集的气体,发生碎裂的最低金属丰度为Z=10^{-6} Zsun(fdep > 0.22)和/或35 Msun,Z=10^{-4} Zsun SN(fdep > 0.26);当气体被Z = 10^{-4} Zsun,20 Msun SN(fdep > 0.04)预富集时,它大约大1倍。云的破碎取决于损耗因子,当反向冲击导致尘埃颗粒的破坏过大时,云的破碎被抑制。这些特征都与存在一个最小的粉尘-气体比率Dcr相一致,超过这个比率,碎裂就被激活。我们推导出Dcr的简单解析表达式,对于本研究中探索的颗粒成分和性质,其读数为Dcr …
2011-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopic Studies of Extremely Metal-Poor Stars with the Subaru High Dispersion Spectrograph. V. The Zn-Enhanced Metal-Poor Star BS 16920-017
本文报道了我们以前研究的18颗贫金属星的Zn丰度,其金属丰度范围为-3.2 < [Fe/H] <-2.5。在此金属丰度范围内,大多数恒星的[Zn/Fe]值随[Fe/H]值的减小而增大,证实了前人的研究结果。然而,极贫金属恒星BS 16920-017([Fe/H] = -3.2)表现出显着高的[Zn/Fe]比([Zn/Fe] = +1.0)。将该天体的化学丰度与HD 4306(其大气参数与BS 16920-017相似)进行比较,清楚地表明该恒星缺乏α元素和中子捕获元素,同时Mn和Ni以及Zn的含量增加。与超新星爆炸的关联被提出来解释在极贫金属恒星中发现的高Zn丰度比是一种可能的解释,尽管需要进一步的研究来充分解释这个物体的丰度模式。
2011-01-24 astro-ph.SR
Spitzer spectra of evolved stars in omega Centauri and their low-metallicity dust production
利用新的Spitzer IRS光谱研究了银河系球状星团欧米茄半人马座14颗贫金属([Fe/H] = -1.91 ~-0.98)巨星周围的尘埃产生。这个样本包括星团的后AGB和碳星,因此是第一个对贫金属([Fe/H] < -1)星群中尘埃产生的代表性光谱研究。只有更多的金属丰富的恒星V6和V17([Fe/H] =-1.08,-1.06)显示硅酸盐发射,而其他五颗中红外过量的恒星只显示出一个无特征的连续体,我们认为这是由金属铁尘埃颗粒造成的。我们对V42的金属丰度进行了研究,发现它可能是富金属族的一部分([Fe/H] ~ -0.8)。除了AGB后的恒星V1,我们没有发现星团中大部分贫金属([Fe/H] < -1.5)的恒星-包括碳星-产生可检测到的尘埃量。我们将尘埃产生与Las Campanas天文台的麦哲伦/克莱望远镜获得的恒星H-α线轮廓进行了比较,发现最强的散射器(V6,V17和V42)中的脉动令人震惊,但所有其他恒星都有外流的证据。我们的结论是,尘埃产生的开始并不意味着离开恒星的物质发生根本性变化。我们的数据增加了越来越多的证据表明,在贫金属、富氧的恒星中,金属铁主导着尘埃的产生,但尘埃可能不是这种质量金属度制度中风的主要加速剂。
2011-04-27 astro-ph.SR
The s process in asymptotic giant branch stars of low metallicity and the composition of carbon-enhanced metal-poor stars
我们提出的模型慢中子捕获过程(S过程)在渐近巨星分支(AGB)恒星的金属丰度[Fe/H]=-2.3和0.9 Msun到6 Msun。我们遇到了不同的制度,中子捕获核合成的重要性增加的恒星质量减少:22 Ne(α,n)25 Mg反应在热脉冲期间激活,13 C(α,n)16 O反应在辐射条件下激活脉冲间隔期间,和13 C(α,n)16 O反应在热脉冲期间激活,也是由于温和的质子摄入事件。13 C辐射燃烧(质量约为2 Msun)的模型与碳增强贫金属(CEMP)星表现出s过程增强(CEMP-s)的整体匹配良好,除了它们产生太多的Na和F。另一方面,我们的模型都不能提供与CEMP恒星的组成相匹配的结果,这些恒星也显示出快速过程增强(CEMP-s/r)。该模型未能再现所观察到的Eu丰度,他们也未能再现Eu和Ba丰度之间的相关性。它们也无法与在许多CEMP-s/r恒星中观察到的轻重s过程元素的比例相匹配,这可能是太阳系的十倍以上。为了解释CEMP-s/r星的组成,我们需要援引一个不同的“s/r”中子俘获过程的存在,或者具有介于s和r过程之间的特征,或者是由同一天体物理位置或相互连接的位置(例如,在多个恒星系统中)的不同中子俘获过程的叠加产生的。
2011-12-13 astro-ph.SR
Fluorine and Sodium in C-rich low-metallicity stars
我们目前的N,O,F和Na丰度和12 C/13 C同位素比值的测量或上限的样本10富C,贫金属巨星,8个增强的s-过程(CEMP-s)元素和两个穷人在n-捕获元素(CEMP-no)。丰度来自IR、K波段、高分辨率CRIRES@VLT光谱。我们样品的金属丰度范围为[Fe/H]=-3.4至-1.3。只有两颗CEMP-s星能测量到F丰度。当[F/Fe]=0.64时,一个是轻度的F过量,而另一个是富F的,在[F/Fe]=1.44。对于剩下的八个天体,包括我们样本中的两个CEMP-no,只能对F丰度设置上限。我们的测量和上限表明,在CEMP-s恒星中,[F/C+N]比的分布与理论预测的一样。低质量,低金属量的渐近巨星分支恒星的核合成模型的预测,占导出的F丰度,而大多数恒星的F含量的上限低于预测值。测量的钠含量占AGB模型在1.25至1.7 Msun范围内,确认负责在CEMP-s恒星中观察到的特殊丰度模式的恒星是低质量,低金属含量的AGB恒星,与最公认的天体物理方案一致。我们的结论是,F生产的机制,在目前的国家的最先进的低金属丰度低质量AGB模型需要进一步审查和F测量在大量的贫金属恒星需要更好地约束模型。
2010-12-13 astro-ph.SR
Chromospheres in Metal-Poor Stars Evidenced from the He I 10830A Line
根据33颗晚型星在宽金属丰度范围内的近红外光谱通过对斯巴鲁望远镜IRCS+ AO 188观测到的He I 10830 A谱线(主要是矮星,部分是巨星)的分析,我们证实了He I 10830 A谱线在几乎所有的厚盘和晕族的中贫到极度贫金属恒星中都有吸收(从[Fe/H]~ -0.5到[Fe/H]~ -3.7),其强度几乎不变,与金属丰度无关。这是一个证据,表明即使对于这样的老恒星,色球活动在基础水平上仍然存在,尽管它们的旋转被认为是减慢的,并且不能维持发电机,这表明某种独立于旋转/磁性的色球加热机制(例如,声加热)。
2011-02-16 astro-ph.SR
Structural and Nucleosynthetic Evolution of Metal-poor & Metal-free Low- and Intermediate-Mass Stars
本论文研究低及极低金属丰度(含Z=0)的低中质量恒星演化与核合成,发现“双闪”事件导致低金属丰度下富碳恒星增多,与观测吻合,且给出了该质量金属丰度范围目前唯一的元素产额数据。
2024-10-29 astro-ph.SR
How important are metal-poor AGB stars as cosmic dust producers?
富氧AGB星的尘埃形成效率(理论上)应该取决于金属丰度,因为它们并不生产自己的尘埃生产原料。贫金属的碳星可能也不是非常有效的尘埃制造者,因为在它们的大气中形成的颗粒会受到更多的辐射加热。我们刚刚证实,在贫金属碳星的模拟中,低效率的尘埃和风的形成是一种真实的物理效应,尽管在我们模拟的范围内。从表面上看,这意味着由低金属丰度AGB星提供的尘埃量显然是有限的。因此,人们也可能会问,与最近对宇宙尘埃的观测相比,AGB星一般能做出多大的贡献,这表明其他来源的主要贡献?
2015-05-18 astro-ph.SR
Compact multi-planet systems are more common around metal poor hosts
在探测到行星的系统中,热彗星和多行星的紧凑系统几乎是相互排斥的。我们比较了这两个架构的相对发生率作为检测到的行星系的一部分,以确定金属丰度在行星形成中所起的作用。我们表明,紧凑的多行星系统更频繁地发生在恒星周围的金属丰度越来越低,使用光谱导出的丰度超过700个行星主机。在更高的金属丰度,紧凑的多行星系统包括一个几乎恒定的比例的行星主机,尽管急剧上升的比例主机包含热和冷的闪烁。由于贫金属星在行星搜索中的代表性不足,这意味着致密多星的出现率高于以前的报道。由于观测的限制,径向速度行星的搜索主要集中在高金属量的恒星上,在那里他们有更高的机会找到巨行星。新的极精密径向速度仪器即将上线,可以检测这些紧凑的多行星系统,可以瞄准金属丰度较低的恒星来找到它们。
2018-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical abundances in metal-poor giants: limitations imposed by the use of classical 1D stellar atmosphere models
在这项工作中,我们已经使用了三维流体动力学(CO 5 BOLD)和一维流体静力学(LHD)恒星大气模型研究对流和水平温度不均匀性的重要性,恒星丰度工作有关的晚型巨星。我们发现,对于一些关键元素,如Na,Mg,Si,Ca,Ti,Fe,Ni,Zn,Ba,Eu,3D和1D模型预测的丰度差异通常很小(< 0.1 dex)。然而,在[M/H] = -3时,它们变得更大并达到-0.5. - 0.8德克斯在中性原子和固定的金属丰度的情况下,最大的丰度差异,得到的谱线具有最低的激发电位,而电离物种的最大的3D-1D丰度差异,发现线的最高激发电位。在低金属丰度的大的丰度差异是由大的水平温度波动和较低的平均温度在外层的三维流体动力学模型相比,其1D对应。
2011-05-02 astro-ph.SR