Oxygen and iron in interstellar dust: an X-ray investigation
了解星际介质（ISM）的化学性质是理解银河系和恒星演化的基础。X射线提供了一个很好的方法来研究尘埃的化学成分和结晶沿着不同的视线在银河系。本文研究了软X射线波段（<1 keV）星际介质扩散区的尘埃颗粒化学。我们使用新计算的X射线尘埃消光截面，从实验室数据中获得，以研究氧K和铁L壳层吸收。我们研究了位于银道面的5颗低质量X射线双星的XMM-牛顿谱和Chandra谱，同时模拟了氧和铁的气体和尘埃特征。用于这项研究的灰尘样品包括具有不同Mg：Fe比率的硅酸盐、硫化物、氧化铁和金属铁。大多数尘埃样品是在无定形和结晶晶格结构。消光截面已使用米氏散射近似和假设的幂律尘埃粒度分布计算。我们发现，富镁的无定形辉石（Mg0.75Fe0.25SiO3）代表了最大的部分灰尘对大多数的X射线源，平均约70%。此外，我们发现在我们的视线中，约15%的尘柱密度是铁金属。我们没有发现强有力的证据铁磁化合物，如Fe 3 O 4或铁硫化物（FeS，FeS 2）。我们的研究证实，铁是从气相到固体严重耗尽;超过90%的铁是在灰尘中。中性氧的消耗是温和的，在10-20%之间，取决于视线。
2022-10-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic restrictions on iron production by various Types of supernovae
我们提出了一个统计方法分解的贡献，铁生产从各种来源：超新星II型和超新星Ia型的子群-提示（其祖先是短寿命的恒星年龄小于$\sim$ 100百万年）和迟缓（其祖先是长寿的恒星年龄$>$ 100百万年）。为了做到这一点，我们发展了一个理论的氧和铁的合成，考虑到螺旋臂的影响，上述元素的合成由超新星II型和提示超新星Ia。我们解决了这个问题，而没有任何关于由上述来源合成的铁的比例的初步假设。在银河系的一生中，由迟发超新星Ia合成的铁的相对比例是$\sim$ 35%（在目前的ISM中，这一比例是$\sim$ 50%）。相应地，II型超新星和Ia型瞬发超新星提供给盘的铁的总比例为$\sim$ 65%（在目前的ISM中，这一比例为$\sim$ 50%）。上面的结果稍微依赖于在一次超新星爆炸中合成的氧和铁的质量以及所谓的延迟时间分布函数的形状（双峰或光滑）。在短寿命超新星之间分布的铁质量的部分通常如下：取决于在一个II型超新星事件期间喷射的氧或铁的质量，根据其年龄提供给银河系圆盘的铁的相对部分在12%-32%的范围内变化。（在目前的ISM中为9- 25%）;由瞬发超新星Ia提供给银盘的部分为33 - 53%（在ISM中为26 - 42%）。
2011-11-09 astro-ph.GA
ChemZz I: Comparing Oxygen and Iron Abundance Patterns in the Milky Way, the Local Group and Cosmic Noon
该研究统一太阳标度，比较宇宙正午星系、银河系及本星系群的氧铁丰度，揭示高/低α盘与M31星族的对应关系，并验证z~3质量—金属丰度关系。
2025-07-28 astro-ph.GA
Constraining the final fates of massive stars by oxygen and iron enrichment history in the Galaxy
最近对核心坍缩超新星的观测研究表明，只有零年龄主序星质量小于$16$ - $18\ M_\odot$的恒星在成为红超巨星时才会爆炸，产生IIP型超新星。这可能意味着更大质量的恒星会产生其他类型的超新星，或者它们只是坍缩成黑洞而不会产生明亮的超新星。这个失败的超新星假说可能会导致氧气生产效率非常低，因为在$20$ - $30\ M_\odot$周围具有零年龄主序星质量的大质量恒星的内层中大量产生的氧气可能不会被喷射到周围的星际空间中。我们首先假设一个未指定的人口的氧气注入事件有关的大质量的恒星，并获得一个模型无关的约束有多少氧气应该在一个单一的事件中释放，以及如何频繁地发生这样的事件。我们进一步进行了单盒星系化学富集计算与不同质量范围的大质量恒星爆炸的核心坍缩超新星。我们的研究结果表明，假设所有具有$9$ - $100\ M_\odot$的大质量恒星爆炸为核心坍缩超新星的模型仍然是最合适的解释太阳的氧和铁的丰度和它们在银河系中的富集历史。银河系中的氧质量没有得到解释时，假设只有大质量恒星的零年龄主序星质量在9-17 $M_\odot$的范围内，有助于银河系的氧富集。这一发现意味着，质量比$17M_\odot$大的恒星中有相当一部分应该在超新星爆炸或其他质量损失过程中喷射出它们的氧层。
2017-12-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Oxygen and zinc abundances in 417 Galactic bulge red giants
氧和锌在银河系核球的化学演化的理解的关键元素。氧与铁的丰度比提供了一个最可靠的恒星形成率和核球化学演化的指标。锌在贫金属恒星中被增强，表现为一种$α$元素，其产生可能需要在超新星中进行核合成。大部分的中性气体在高红移是在阻尼莱曼α系统（DLAs），其中锌也被观察到作为一个α元素。本工作的目的是从中等分辨率（R~ 22，000）的FLAMES-GIRAFFE光谱中导出417颗球巨星中α元素氧、氮和铁峰元素锌的丰度。对于具有较高分辨率（R~ 45，000）UVES谱的恒星，进行了比较。结果与文献数据和化学动力学模型进行了比较。
2018-03-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metals in Star-Forming Galaxies with KCWI. I. Methodology and First Results on the Abundances of Iron, Magnesium, and Oxygen
本文利用KCWI观测46个低质量恒星形成星系，提出同时测定恒星Fe、Mg丰度的方法，并结合气相O丰度构建三元素MZR，揭示中等质量星系熄灭主要由饥饿驱动。
2024-07-05 astro-ph.GA
Beryllium, Oxygen and Iron Abundances in Extremely Metal-Deficient Stars
铍在最古老、最贫金属的恒星中的丰度可以作为早期恒星形成和银河系化学演化的探针。我们分析了24颗[Fe/H]从-2.3到-3.5的恒星的高分辨率、高信噪比的Keck/HIRES光谱，以确定Be丰度的历史并探索Be平台的可能性。我们已经用光谱测定了恒星的参数。氧丰度已来自三个OH功能发生在同一光谱区域。我们用以前观测到的25颗恒星的再分析光谱补充了这个样本;我们的总样本范围在[Fe/H]-0.5到-3.5之间。发现Be与[Fe/H]的关系继续降低金属丰度，斜率为0.92 ± 0.04。虽然没有迹象表明一个平台与恒定的Be丰度，四个最低的金属丰度的恒星确实显示了一个Be增强相对于铁。Be和[O/H]之间的单一关系的斜率为1.21 +-0.08，但也有两个斜率：1.59（[O/H] > -1.6）和0.74（[O/H] <-1.6）。这种斜率的变化可能是由于Be的主要生产机制发生了变化。在贫金属恒星形成的时代，Be可能是由SNII附近的CNO原子加速而形成的，后来则是由高能宇宙射线轰击周围星际气体中的CNO而形成的。我们发现[Fe/H]和[O/H]之间有很好的相关性。
2009-06-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
EMPRESS. II. Highly Fe-Enriched Metal-poor Galaxies with $\sim 1.0$ (Fe/O)$_\odot$ and $0.02$ (O/H)$_\odot$ : Possible Traces of Super Massive ($>300 M_{\odot}$) Stars in Early Galaxies
我们提出了当地年轻的低质量的元素丰度比和电离辐射（~$10^{6}$ M_sun）太阳氧丰度（O/H）_sun为2%的极端贫金属星系（EMPGs）（sSFR~300 Gyr $^{-1}$）和其他（极端）贫金属星系，这是由斯巴鲁调查（EMPRESS）和文献中探索的极贫金属代表汇编而成。在使用包括Keck和Subaru在内的8m级望远镜拍摄的EMPG的非常深的光谱中检测到了[FeIII] 4658和HeII 4686等弱发射线（Kojima et al. 2019，Izotov et al. 2018），使我们能够通过光电离模型推导出元素丰度比。结果表明，该星系的氮氧丰度比（N/O）低于20%（N/O）太阳，与氧丰度低的特点相一致。然而，铁氧丰度比（Fe/O）的EMPGs一般都很高;与2%的太阳氧丰度的EMPGs显示高Fe/O比~90 - 140%（Fe/O）_sun，这是不可能解释的建议方案的Ia型超新星铁生产，铁的尘埃耗尽，和贫金属气体流入先前富含金属的星系与太阳丰度。此外，这些EMPG有非常高的HeII 4686/H $β$比~1/40，这是现有的模型中没有重现的高质量X射线双星的祖先恒星质量小于120 M_sun。比较恒星核合成和光电离模型与EMPG的全面样本，确定本和以前的EMPG研究，我们提出，高Fe/O比和高HeII 4686/H $β$比解释过去存在的超大质量（$>$…
2021-03-21 astro-ph.GA
The iron and oxygen content of LMC Classical Cepheids and its implications for the Extragalactic Distance Scale and Hubble constant
经典造父变星是主要的距离指标，也是确定当今哈勃常数Ho的关键垫脚石，其精度和准确度要求限制与LCDM和谐宇宙模型的明显偏差。我们已经测量了89个造父变星的铁和氧的丰度在LMC，当地距离尺度的锚之一，翻两番之前的样本，包括68的70个造父变星用于约束Ho的SH 0 ES程序。我们的目标是限制造父变星光度的程度是由他们的化学成分的影响，一个重要的贡献者的不确定性确定的Ho本身和一个关键因素的内部一致性的距离阶梯。我们从基于吸收线等效宽度的自洽光谱分析中导出了恒星参数和丰度。LMC造父变星的[Fe/H]分布是单高斯分布，平均值为-0.4079+-0.003 dex（0.1 dex系统不确定度），σ为0.076+-0.003 dex。后者是完全兼容的测量误差，并支持在近红外HST LMC周期光度关系中看到的0.069等的低色散。丰度的均匀性有一个重要的结果，即LMC造父变星本身不能对造父变星周期-光度关系对任何波长的化学成分的依赖性提供任何有意义的约束。这修正了先前基于22颗LMC造父变星的小样本的说法，即组成和近红外光度之间几乎没有依赖性（或不确定性），这一结论将产生距离阶梯的锚点之间的冲突。LMC造父变星群的化学均匀性使其成为校准更贫金属的SMC和富金属的银河系与NGC 4258之间的金属丰度依赖性的理想环境。
2021-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
O and Fe abundance correlations and distributions inferred for the thick and thin disk
从最近的一项调查中获得的数据样本中发现，银河系中不同恒星星族（晕、厚盘、薄盘）的[Fe/H]-[O/H]关系呈线性（Ram{\'écourse}rez et al. 2013）。这些相关性支持了以前从较差的样本中推断出的结果：恒星显示出一个“主序”，表示为[Fe/H] = $a$ [O/H $]+b\mpΔb$，其中单位斜率$a=1$意味着一个恒定的[O/Fe]丰度比。氧和铁的经验丰度分布，然后确定不同的子样品，这是很好地解释了多级封闭（箱+水库）（MCBR）化学演化模型的理论预测，考虑到发现的相关性。在MCBR模型的框架下对这些分布的解释为我们提供了关于这些不同银河系区域的流入/流出速率及其相应演化的线索。厚盘和薄盘的流出速率均低于晕的流出速率。此外，如果薄盘是由厚盘构成的，那么两个系统的质量相当。此外，还得到了铁-氧产额比和铁产生的主要贡献率与非主要贡献率，结果与SNII的前身核合成和SNIa超新星事件的铁产生相一致。
2015-07-09 astro-ph.GA
Galactic Constraints on Supernova Progenitor Models
我们进行了统计分析的径向丰度分布在银河系的化学演化，其中包括螺旋臂的影响的理论框架内的银河系盘。1)每次核心坍缩SNe事件喷出的平均氧气质量（CC SNe）（集中在旋臂内）为$\sim$ 0.27 M $_{\odot}$ ; 2）由“迟缓”Ia型SNe喷出的铁的平均质量（SNeIa;它们的祖先是年龄在$\simgt$ 1亿年到几个Gyr之间的较老/寿命较长的恒星，其不集中在螺旋臂内）是$\sim$ 0.58 M $_{\odot}$ ; 3）由瞬发SNeIa喷出的上层铁物质（SNe的祖先是年龄为$\simlt$ 1亿年的较年轻/寿命较短的恒星，4）由CC SNe产生的铁的相应平均质量为$\leq$ 0.04 M $_{\odot}$/事件;（v）短寿命的SNe（核心坍缩或瞬发SNeIa）提供了银河系圆盘$\sim$ 85%的铁。推断出的每一次CC SNe事件喷出的氧的平均质量较低，这意味着$\sim$ 23 M $_{\odot}$的相应祖先的质量上限较低，否则银河系盘中的氧将过于丰富。相对于缓慢SNeIa产生的质量（$\sim$低2.5倍），快速SNeIa喷出的铁的平均质量较低，这使SNeIa的两个亚群具有相同的物理性质的观点受到偏见。我们认为，提示SNeIa可能更类似于CC SNe，并讨论了这样的建议的含义。
2013-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The extreme CNO-enhanced composition of the primitive iron-poor dwarf star J0815+4729
本文分析了J 0815 +4729的高分辨率Keck/HIRES光谱观测结果，这是一颗极度碳增强的贫铁矮星。这些高质量的数据使我们能够从三条最强的\ion{Fe}{1}线推导出[Fe/H] $=-5.49{\pm}0.14$的金属丰度，并测量出高的[Ca/Fe]~ $=0.75{\pm}0.14$。A（C）~ $=7.43{\pm}0.17$（或[C/Fe]~ $\sim 4.49{\pm}0.11$）的高碳丰度使这颗恒星位于A（C）-[Fe/H]图中低碳带的上边界，表明没有来自双星AGB伴星的污染。我们首次在一颗超贫金属星中探测到777 nm处的氧三重态，表明它具有很大的氧/铁丰度比[O/Fe]~ $=4.03{\pm}0.12$（A（O）~ $=7.23{\pm}0.14$），明显高于以前在[Fe/H]~ $\sim -3.9$处用[O/Fe]~ $\sim2.2$ ~dex探测到的最贫金属矮星J2209-0028。氮也随着（A（N）~ $=6.75{\pm}0.08$）和丰度比[N/Fe]~ $\sim 4.41{\pm}0.08$而显著增加。我们还检测Ca、Na和Mg，同时提供其他八种元素的上限。J 0815 +4729的丰度模式与HE~1327-2326的丰度模式相似，表明两者都是被$\sim 21-27$ ~ \msun ~单个零金属丰度低能超新星污染的第二代恒星，几乎…
2020-01-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Oxygen, sulfur, and iron radial abundance gradients of classical Cepheids across the Galactic thin disk
本研究为迄今最大且最均匀的银河系经典造父变星样本提供了铁、氧、硫丰度，发现RG大于12 kpc时Fe和α元素径向梯度变平，且S梯度比Fe更陡，结合化学演化模型与玩具模型揭示了外盘变平的物理机制。
2023-08-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Apparent Trend of the Iron Abundance in NGC 3201: the Same Outcome with Different Data
我们进一步研究了我们在一些球状星团（包括NGC 3201）中发现的统计显着水平的不寻常趋势：红巨星中的铁丰度向星系团中心逐渐减少。我们首先表明，最近发表的新估计的铁丰度在集群再现这一趋势，尽管作者的声明没有金属分布由于低分散实现的[Fe II/H]比。从聚类中心开始，$R \sim 2'$内的[Fe II/H]平均值低于外部区域，$Δ$ [Fe II/H] = 0.05 $\pm$ 0.02 dex，这与我们最初估计的$R \approx 9'$内样本量大得多的情况一致。我们发现，一个旧的数据集跟踪的趋势，以一个更大的径向距离，相当于集群潮汐半径，在$Δ$ [Fe/H] $\sim$ 0.2 dex由于遥远的恒星的金属丰度较高。我们的结论是独立的数据集再现的趋势，并发现它是伴随着一个显着的同号趋势的氧丰度，可以变化高达$Δ$ [O/Fe] $\sim$ 0.3 dex在$R \approx 9'$，和相反的符号趋势的钠丰度。
2017-07-04 astro-ph.GA
A metal-rich elongated structure in the core of the group NGC4325
我们使用X射线二维光谱分辨图来解析温度和金属丰度的结构。为了进行恒星星族分析，我们采用了光谱拟合技术与星光的光谱的中央星系。我们模拟了中央星系的化学演化。虽然温度、伪压力和伪熵图没有显示出不均匀性，但铁的空间分布显示了这个星系团核心的一种非均匀结构，它与中央星系在空间上相关，表明两者之间存在联系。对中央星系的光谱的分析表明，近期活动星系核的活动没有任何贡献。利用恒星形成的历史作为化学演化模型的输入，我们预测了到目前为止由超新星（SNe）风在中央星系释放的铁和氧的质量。通过比较预测的NGC 4325星系释放的质量量，通过X射线分析得出的结论是，风从中央星系单独发挥一个小的作用，在IGM金属富集这一组内的r2500。SNe风只占r2500中不超过3%的铁质量和21%的氧质量。我们的研究结果表明，氧气已经产生在早期阶段的集团形成，成为良好的混合，并导致几乎平坦的配置文件。相反，铁的分布是中心峰值，表明这种元素仍然被添加到IGM，特别是在核心的SNIa。解释NGC 4325核心拉长的富铁结构的一个可能的方案是过去的活动星系核活动，我们的结果表明，这一幕发生在10^7-10^8年之前，而发生在5x10^8年之前。
2014-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Extremely iron-poor O-type stars in the Magellanic Bridge
本研究利用 HST-COS FUV 光谱和 non-LTE 模型，首次精确测定了 Magellanic Bridge 中两颗 O 型星的铁丰度，发现其具有严重低于 SMC 的极贫铁特性，揭示了该区域 ISM 的高度不均匀性。
2025-03-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
