Abundances of carbon-enhanced metal-poor stars as constraints on their formation
碳增强贫金属(CEMP)恒星的比例越来越大,因为它们的铁丰度[Fe/H]降低到[Fe/H] =-2.0以下。CEMP-s星具有最高的绝对碳丰度[C/H],并被认为是由于它们的碳和慢中子捕获(s-process)元素的富集,从前渐近巨星分支(AGB)双星伴星的质量转移。大多数贫Fe CEMP星通常是单颗的,其[C/H]比CEMP-s星稍低,但没有s过程元素增强(CEMP-no星)。CNO丰度的测定为它们的形成地点提供了线索。C,N,Sr和Ba丰度(或极限)和12 C/13 C的比例,在可能的情况下,来自27个微弱的贫金属星的X-射手光谱有足够的S/N比的样本。这些中等分辨率、低信噪比(~10-40)的光谱足以进行有限的化学标记,并将这些恒星分配到CEMP子类(CEMP-s和CEMP-no)。根据丰度计算结果,我们的样本星中有17颗是CEMP-s,3颗是CEMP-no,其余7颗是碳正常的。对于四颗CEMP星,子分类仍然不确定,其中两颗可能是脉动AGB星。导出的恒星丰度跟踪我们的样本恒星的形成过程和网站。[C/N]丰度比有助于识别化学成分不受内部混合影响的恒星,[Sr/Ba]丰度比使我们能够区分具有AGB祖先的CEMP-s恒星和CEMP-no恒星。后者的建议形成地点包括混合和后退的微弱超新星和/或原始的快速旋转的大质量恒星(自旋星)。因此,X射线光谱已被证明是继续寻找其起源的宝贵工具。节…
2015-11-24 astro-ph.SR
The study of s-process nucleosynthesis based on barium stars, CEMP-s and CEMP-r/s stars
为了对s过程核合成有更广泛的认识,我们研究了35颗钡星和24颗CEMP星的重元素丰度分布,其中包括9颗CEMP-s星和15颗CEMP-r/s星。CEMP-s星和CEMP-r/s星的[Pb/hs]分布相似,表明CEMP-s星和CEMP-r/s星的s过程物质应该有一个统一的起源,即来自其主要伴星AGB的质量转移。对于CEMP-r/s星,我们发现r过程对第二个s峰和第三个s峰元素的贡献比例相似,也是导致重元素丰度高于CEMP-s星的原因.这暗示CEMP-r/s星的r过程起源应该与主r过程密切相关。钡星和CEMP-s星都存在一些小的$r$值,这一事实意味着在我们银河系很宽的金属丰度范围内,s过程核合成的单次曝光事件应该是普遍的。根据$C_{r}$和$C_{s}$之间的关系,我们认为CEMP-r/s星的r元素起源具有多源性。一种常见的情况是,双星系统的形成是由一颗或几颗超新星触发的。此外,吸积诱发坍缩(AIC)或SN 1.5应该是补充方案,特别是对于那些前AGB伴星质量更高、轨道半径更小的方案,这支持了$C_{r}$和$C_{s}$的更高值。
2013-05-08 astro-ph.SR
Are Faint Supernovae Responsible for Carbon-Enhanced Metal-Poor Stars?
暗超新星模型中的混合和后退模型被认为是重现观测到的星系晕中碳增强贫金属(CEMP)星的丰度模式。需要对单个恒星的模型参数进行微调,以重现观测到的碳与铁的比例。我们专注于极贫金属的恒星形成的喷出物的混合和回落模型,使用化学演化模型。我们的化学演化模型考虑到个别恒星的贡献,化学富集在主机晕连同他们的进化的背景下的层次聚类。在化学演化模型中,采用参数化的Pop. III型暗超新星混合模型和后退模型,并用合并树重现了观测到的CEMP星。对恒星形成和暗超新星金属污染模型参数的多种选择,都不能再现观测到的[Fe/H] < -4和[C/H] >-2的恒星,这是大多数低金属丰度恒星中的CEMP星。唯一可能的解决方案是从小质量的喷出物中形成恒星,这会产生不一致的金属丰度分布函数。我们的结论是,不是所有的CEMP星的混合和回落模型的解释。我们还测试了来自AGB星的二进制质量转移的贡献,AGB星也应该再现已知CEMP星的丰度。只有当我们假设长周期双星在[Fe/H] <-3.5时更有利时,这个模型才能合理地同时再现碳和铁丰度的分布。
2020-01-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Thermohaline mixing in extremely metal-poor stars
极贫金属(EMP)星是早期宇宙拼图中不可或缺的一部分,尽管EMP星的异常子类,如碳增强贫金属(CEMP)星得到了很好的研究,但它们占所有[Fe/H] $\sim -3.0$的EMP星的不到一半。红巨星分支上发生的碳消耗量(碳抵消)被用来确定EMP星的演化状态,这种抵消在CEMP和正常EMP星之间会有所不同。在恒星模型中采用的消耗机制(碳抵消量的来源)是非常重要的,然而,文献中唯一广泛使用的碳抵消量是来自恒星模型,使用热盐混合机制,不能同时匹配碳和锂丰度的观察一个单一的扩散系数。我们的恒星演化模型利用了一个改进的热盐混合模型,可以匹配贫金属球状星团NGC 6397中的碳和锂。我们比较我们的模型,在[Fe/H] $= -3$的EMP星样品的大部分,并表明我们的修改后的模型遵循的趋势的观察和消耗较少的碳相比,标准的温盐混合理论。我们的结论是,恒星模型采用标准的热盐混合形式主义高估碳抵消,因此CEMP星的频率,特别是在金属丰度碳正常的恒星占主导地位的EMP星人口。
2018-08-07 astro-ph.SR
s-Process in Low Metallicity Stars. III. Individual analysis of CEMP-s and CEMP-s/r with AGB models
我们提供了一个单独的分析94碳增强贫金属星显示的S-过程富集(CEMP-S)从文献中收集。在这些恒星中观察到的s-过程增强归因于质量转移的恒星风在一个二元系统从一个更大的同伴进化更快的渐近巨星分支(AGB)阶段。AGB核合成的理论模型已在论文Ⅰ中提出。几颗CEMP-s型恒星在s和r-过程元素(CEMP-s/r)中都表现出增强。为了解释在CEMP-s/r星中观察到的特殊丰度,我们假设CEMP-s形成的分子云先前因超新星污染而富含r元素。一般性讨论和解释观察结果所采用的方法载于文件II。本文对单个恒星的光谱观测进行了详细的研究。我们考虑从碳到铋的所有元素,特别注意三个s过程峰,ls(Y,Zr),hs(La,Nd,Sm)和Pb,以及它们的比率[hs/ls]和[Pb/hs]。初始r过程贡献的存在通常可以通过[La/Eu]比来评估。我们发现理论预测和光谱数据之间可能存在一致性。一般而言,观测到的[Na/Fe](和[Mg/Fe])提供了AGB初始质量的信息,而[hs/ls]和[Pb/hs]主要是s-过程效率的指标。需要一系列13 C-囊袋强度来解释观察结果。然而,模型和观测之间存在重大差异。我们强调明星的协议和遇到的主要问题,并在可能的情况下,我们建议进一步研究的潜在迹象。这些差异为尚未解决的问题提供了辩论的起点。
2012-01-30 astro-ph.SR
Carbon-enhanced Metal-poor Stars in SDSS/SEGUE. I. Carbon Abundance Estimation and Frequency of CEMP Stars
本文介绍了一种利用SDSS和SEGUE的低分辨率(R = 2000)恒星光谱测定恒星[C/Fe]丰度比的方法。通过与一组SDSS/SEGUE光谱进行逐星比较,并根据已发表的高分辨率分析对[C/Fe]进行估计,我们证明,我们可以从S/N > 15的SDSS/SEGUE光谱中测量[C/Fe],精度优于0.35 dex。使用通过这种技术获得的测量的碳-铁丰度比,我们推导出碳增强星([C/Fe] > +0.7)的频率作为[Fe/H]的函数,对于SDSS/SEGUE星和文献中的其他样本。我们发现,在[Fe/H] ~(-2.4)处,微分频率从几乎为零缓慢上升到约14%,然后从[Fe/H] ~(-2.4)到[Fe/H] ~(-3.7),微分频率突然增加约3倍,达到39%。我们还研究了CEMP星的累积频率如何在不同的光度类别中变化。巨大样品表现出累积CEMP频率为32%([Fe/H] <-2.5)、31%([Fe/H] <-3.0)和33%([Fe/H] <-3.5)。对于主序星,我们得到了一个较低的累积CEMP频率,约10%的[Fe/H] <-2.5。矮星族在[Fe/H] =-2.5以下的CEMP星的累积频率有很大的变化,从[Fe/H] < -2.5时的15%跳到[Fe/H] <-3.0时的75%。当我们对与银河系中平面的距离施加限制(|Z| < 5 kpc)时,CEMP巨星的频率在低金属丰度(…
2013-10-11 astro-ph.SR
An Elemental Assay of Very, Extremely, and Ultra Metal-Poor Stars
我们对23颗非常贫金属(VMP; [Fe/H] < -2.0)恒星的样本进行了高分辨率元素丰度分析,其中12颗是极贫金属(EMP; [Fe/H] < -3.0),4颗是超贫金属(UMP; [Fe/H] < -4.0)。这些恒星的目标是探索元素丰度比的差异,这些元素限制了元素生产的可能天体物理学地点,包括Li,C,N,O,α元素,铁峰元素和一些中子捕获元素。这个样本大大增加了已知的碳增强贫金属(CEMP)和氮增强贫金属(NEMP)恒星的数量-我们的计划恒星包括8颗被认为是“正常”的贫金属恒星,6颗CEMP-no恒星,5颗CEMP-s恒星,2颗CEMP-r恒星和2颗CEMP-r/s恒星。其中一颗CEMP- $r$星和一颗CEMP-r/s星可能是NEMP星。我们检测到锂的六个CEMP没有恒星,所有这些都是锂相对于Spite高原耗尽。大多数CEMP星的[C/N] > 0。[C/N] < 0的恒星表明混合程度较大;少数几颗CEMP-no星只有在[Fe/H] <-3.4时才显示出这种特征,在此金属丰度以下,我们还发现了Na、Mg和Al含量大幅增加的CEMP-no星。我们证实了CEMP星的绝对碳丰度存在两个平台,我们还提供了CEMP-no星绝对Ba丰度在A(Ba)~-2.0处存在“底部”的证据。
2015-06-01 astro-ph.SR
Origin of CEMP stars: What helium and lithium can tell us about CEMP stars?
我们表明,碳增强贫金属(CEMP)恒星的特殊表面丰度模式是从上一代恒星(以下称为“源星”)中经过H和He燃烧阶段处理的材料中继承而来的。在上一代中,为了解释观测到的高氮丰度,氦燃烧区和氢燃烧区之间一定发生了某种混合。此外,有必要假设碳氧核心的一小部分已经被驱逐(无论是风还是超新星爆炸)。因此,只有最外层应该是由源星释放的。如果来自源星的物质没有被星际介质稀释太多,一些CEMP星可能是富氦的。那些由几乎纯的喷出物形成的恒星也将是贫锂的。
2010-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
A holistic approach to carbon-enhanced metal-poor stars
通过单独考虑各种CEMP子类,我们试图从丰度上的特定签名中导出参数(如金属丰度,质量,温度和中子源)从丰度上印记的特定签名中表征AGB核合成,并将它们与热盐混合的影响分开,首先挖掘,为了将CEMP星置于一个广泛的背景下,我们从我们自己的样品和文献中收集了大约180颗不同金属丰度,光度类别和丰度模式的恒星的丰度。首先,我们证明了CEMP星具有CEMP-s星和CEMP-no星(我们称之为CEMP-low-s星)的性质。我们还表明,有一个很强的相关性之间的Ba和C丰度的s-唯一的CEMP星。这有力地指出了13 C中子源在低质量AGB星中的作用。对于CEMP-rs星(似乎富含来自s-和r-过程的元素),N丰度与来自第2和第3个s-过程峰的重元素丰度的相关性反而具有22 Ne中子源的特征。再加上CEMP-rs星表现出O和Mg增强的事实,我们得出结论,在污染AGB星的热脉冲期间,极端炎热的条件占上风。最后,我们认为,大多数CEMP没有星(没有过剩的中子捕获元素)可能是极端的金属贫对应的CEMP中子捕获丰富的恒星。在极低的金属丰度([Fe/H]< -3.2)时,CEMP-no星的C增强随金属丰度的增加而减弱。目前的任何AGB模型都没有预测到这一趋势。
2009-07-21 astro-ph.SR
The effect of r-process enhancement in binary CEMP-s/r stars
大约一半的碳和s过程增强贫金属星(CEMP-s)表现出高r过程富集(CEMP-s/r),与纯s过程贡献不相容。CEMP-s恒星质量较低(M <0.9 Msun),属于双星系统。C和S过程的富集是由AGB伴星(现在是一颗白矮星)的风进行的质量转移造成的。相反,r-过程的核合成被认为发生在大质量恒星中,爆炸为II型超新星。最具代表性的r-过程元素是Eu(占太阳能Eu的95%)。我们认为,r-过程的富集已经存在的本地SNII污染的分子云,从形成的二元系统。初始r-富集不影响s-过程核合成。然而,s-过程指标[hs/ls](其中ls定义为Y和Zr的平均值; hs定义为La、Nd、Sm的平均值)和[Pb/hs]可能取决于初始r-增强。例如,hs峰必须考虑r过程的贡献,估计为太阳能La的30%,太阳能Nd的40%和太阳能Sm的70%。在未演化的晕星中观察到[Eu/Fe]~2的大范围扩散。在存在一个非常高的初始r-富集的分子云,最大的[hs/Fe]预测在CEMP-s/r星可能会增加到0.3德克斯。相反,在未演化的晕星中观察到的[Y,Zr/Fe]的扩散最大值仅为~0.5 dex,对预测的[ls/Fe]影响不大。这与CEMP-s/r星的观测结果一致,CEMP-s/r星的[hs/ls]平均值高于CEMP-s。初步结果。
2010-12-02 astro-ph.SR
Radiative levitation in carbon-enhanced metal-poor stars with s-process enrichment
所有贫金属恒星中有相当一部分是富碳的。大多数这些碳增强贫金属(CEMP)恒星也表现出主要由s-过程产生的元素的增强(CEMP-s恒星),有证据表明这些非标准丰度的起源可以追溯到来自双星渐近巨星分支(AGB)伴星的质量转移。因此,CEMP-s星的观测通常被用来推断低金属丰度AGB星的核合成输出。在这项工作中的一个关键步骤是了解发生了什么事情后,质量转移停止增生的材料。在这里,我们提出了模型的后质量转移CEMP-s恒星的演化考虑物理的热盐混合和原子扩散,包括辐射悬浮。我们发现具有典型CEMP-s恒星质量(M ~ 0.85 Msun)的恒星具有非常浅的对流包层(Menv <1 e-7 Msun)。因此,由重力沉降和辐射悬浮之间的竞争引起的表面丰度变化应该比观察到的大几个数量级(例如[C/Fe]<-1或[C/Fe]>+4)。因此,我们无法用这些模型再现观测到的丰度的扩散,并得出结论,其他一些物理过程必须在很大程度上抑制CEMP-s恒星外层的原子扩散。我们证明,这可以实现一些额外的(湍流)混合过程中操作的对流信封的基础上,发现其他作者。或者,质量损失率约1 e-13 Msun/年也可以抵消大多数的丰富的变化,侵蚀表层,迫使对流信封的基础向内移动的质量。由于原子扩散不会对CEMP-s恒星的表面丰度产生实质性的影响,因此吸积物质的稀释,虽然从一颗恒星到另一颗恒星的程度不同,但对所有元素来说都是一…
2016-05-09 astro-ph.SR
Nucleosynthesis in early rotating massive stars and chemical composition of CEMP stars
第一批大质量恒星通过释放宇宙中第一批金属(比氦重的元素)引发了化学演化的开始。这些恒星的性质以及早期的化学富集是如何发生的,在很大程度上仍然是未知的。恒星内部的旋转诱导混合可以影响大质量恒星生命期间的核合成,并导致具有各种化学成分的恒星喷出物。我们提出了低和零金属丰度20,25和40 $M_{\odot}$恒星模型与不同的初始旋转速率和假设的核反应率。随着初始旋转的增加,光(从$\sim$ C到Al)和反式铁元素的产率增加。反式铁元素(尤其是比Ba更重的元素)受到核反应不确定性的显着影响。观测到的CS29528-028和HE 0336 +0113两颗CEMP星的化学成分与快速旋转的40~ $M_{\odot}$模型喷出物质的化学成分一致。
2020-01-08 astro-ph.SR
Seven New Carbon-Enhanced Metal-Poor RR Lyrae Stars
我们报告了7颗新发现的碳增强贫金属(CEMP)RR型天琴座星的碳丰度比[C/Fe]。这些都是研究得很好的RRab星,以前被选为CEMP候选者的基础上低分辨率的光谱。在这项试点研究中,我们用ANU 2.3米望远镜上的宽视场摄谱仪(WiFeS)观察了8个CEMP RR Lyrics候选者。在这项研究之前,只发现了两颗CEMP RR型天琴座恒星:TY Gru和SDSS J1707+58。我们比较我们的丰度的新的理论模型的低质量恒星在二元系统的演变。这些模拟演化的次级恒星,后吸积从AGB捐助者,所有的方式到RR天琴座阶段。CEMP RR型天琴座恒星的丰度可以用来直接探测供体恒星的性质,例如它的质量,以及在次级恒星上吸积的物质的数量。我们发现,大多数的CEMP RR天琴座恒星的样本是一致的AGB捐助者质量约1.5 - 2.0太阳质量和吸积质量的百分之几的太阳质量。未来对这些新发现的CEMP RR天琴座恒星的高分辨率研究将有助于解开这些物体中发生的拟议混合过程的影响。
2014-04-01 astro-ph.SR
CEMP stars: possible hosts to carbon planets in the early universe
我们探讨了在碳增强贫金属(CEMP)恒星的富碳原行星盘中行星形成的可能性,这些恒星可能是早期宇宙的遗迹。在这个低质量恒星的子集中,化学异常丰度模式([C/Fe] $\geq$ 0.7)表明污染的原始核心坍塌超新星(SNe)喷出物,特别是富含碳尘埃颗粒。通过比较CEMP恒星的原行星盘中的尘埃沉降时间尺度与预期的盘寿命(假设通过光蒸发耗散),我们确定了从CEMP恒星的最大距离$r_{max}$,在该距离上,富碳星子的形成是可能的,作为宿主恒星[C/H]丰度的函数。然后,我们使用我们的线性关系之间的$r_{max}$和[C/H],随着理论推导出的固体,纯碳行星的质量半径关系,以表征潜在的行星过境主机CEMP恒星。考虑到相关的凌日可以通过当前和即将到来的天基凌日调查来检测,我们建议启动一个观测计划,在CEMP恒星周围寻找碳行星,希望能够揭示大爆炸后早期行星系统可能形成的问题。
2016-04-27 astro-ph.CO astro-ph.SR
The chemical imprint of the bursty nature of Milky Way's progenitors
低中子俘获元素丰度的碳增强贫金属星(CEMP-无星)是银河系中普遍存在的贫金属星。最近的观测发现了它们的两个亚组,它们的碳/镁([C/Mg])丰度比不同。在这里,我们表明,类似的丰度模式也存在于银河系的星系中的EAGLE宇宙流体动力学模拟,这些模式起源于这样一个事实,即恒星可能形成的气体主要由渐近巨星分支(AGB)恒星或II型超新星富集。这发生在恒星形成于混合不良的星际介质中,这些星际物质是正在经历爆发性恒星形成的银河系祖先星系。具有较低[C/Mg]的CEMP-no恒星在星暴开始时由低金属丰度的II型超新星富集的气体形成,这些超新星提供了强大的外流,淬灭了进一步的恒星形成。当宇宙学气体吸积后恒星形成恢复时,具有较高[C/Mg]的CEMP-无恒星形成,AGB喷出物富集明显的钡丰度较高,镁丰度较低。这表明,银河系祖先中爆发性的恒星形成在CEMP恒星的丰度模式中留下了永久的印记。
2018-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Three Extremely Metal-Poor stars: discovery of a new CEMP-no star
Department of Physics, Dakshin Kamrup College(达克辛卡姆鲁普学院物理系);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
对三颗极端贫金属星进行高分辨率光谱研究,发现HE 1153-0518为一颗新的CEMP-no星,具有强碳增强、高钠丰度、低中子俘获元素丰度和低碳同位素比,其丰度模式暗示了早期核合成过程的贡献。
2026-06-03 astro-ph.SR
Understanding the origin of CEMP-no stars through ultra-faint dwarfs
碳增强贫金属(CEMP-no)星具有低丰度的中子捕获元素,其起源仍然不清楚。这些恒星无处不在,主要存在于银河系晕和超暗矮星系(UFD)中。为了向前迈出重要一步,我们为Böotes I开发了一个数据校准模型,该模型同时包括所有碳源:超新星和渐近巨星分支(AGB)恒星,都来自第一颗恒星(Pop III)和随后的正常恒星形成(Pop II)。我们证明了这些来源中的每一个都在气体中留下了特定的化学特征,使我们能够通过它们在A(C)-[Fe/H]图中的位置来识别当今CEMP-无恒星的起源。A(C)>6的CEMP星主要由AGB Pop II星富集。我们发现了一类新的“中等CEMP-s”星,其A(C)~ 7,0<[Ba/Fe]<+1,是由AGB星的星风所留下的印记。真正的Pop III后代的A(C)<6,[C/Mg]与[Fe/H]是常数,与Böotes I和银河系晕的观测结果完全一致。这是我们第一次对CEMP的起源有了一个完整的了解,这一点可以并将在未来的观测中得到验证。
2023-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraints on CEMP-no progenitors from nuclear astrophysics
CEMP-no星是长寿的小质量恒星,铁含量非常低,碳过量,没有或只有非常微弱的s或r元素存在的迹象。虽然这种丰度模式的起源仍然是一个争论的问题,但它很可能是从以前的一颗大质量恒星继承下来的,我们称之为源星。我们依赖于最近的CEMP-没有恒星的分类,认为其中一些是由氢燃烧处理的材料制成的,这些材料在源星的核生命期间富含氦燃烧的产物。我们研究了这种材料形成CEMP-无星的可能性。我们研究了在氢燃烧单区中注入氦燃烧产物$^{12}$ C、$^{16}$ O、$^{22}$ Ne和$^{26}$ Mg时CNO循环和Ne-Na Mg-Al链的核合成。我们调查的影响,改变密度和温度,以及注射速率。还研究了涉及$^{27}$ Al的产生和破坏的核反应速率。当在氢燃烧区注入$^{12}$ C、$^{16}$ O、$^{22}$ Ne和$^{26}$ Mg时,形成$^{14}$ N、$^{23}$ Na、$^{24}$ Mg和$^{27}$ Al。在氢气燃烧区中的各种条件下,$^{12}$ C/ $^{13}$ C比是恒定的。预测的[Al/Fe]比变化到$\sim 2$ dex取决于处方用于反应速率涉及$^{27}$铝。我们进行的实验支持这样的观点,即一些CEMP-没有恒星是由氢燃烧处理的材料,来自大质量恒星经历温和到强烈的旋转混合。在燃烧过程中,这种物质可能富含氦燃烧产物。不应该添加来自源星富碳氧…
2016-06-08 astro-ph.SR
Chemo-Dynamically Tagged Groups of CEMP Stars in the Halo of the Milky Way. I. Untangling the Origins of CEMP-$s$ and CEMP-no Stars
该研究利用 Gaia 动力学参数与元素丰度将644颗 CEMP 恒星聚类为 CDTG,揭示 CEMP-$s$ 多源于双星质量转移,而 CEMP-no 多形成于已被早期大质量恒星碳增丰的环境。
2022-12-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
G64-12 and G64-37 are Carbon-Enhanced Metal-Poor Stars
我们提出了新的高分辨率化学丰度分析的著名的高自行亚矮星G64-12和G64-37,非常高的信噪比(S/N ~ 700/1)的基础上,分辨率R ~ 95000。这些高质量的数据使这两颗恒星的碳丰度首次得到可靠的测定;我们根据它们的碳丰度将它们归类为碳增强贫金属(CEMP)恒星,它们的碳丰度都超过[C/Fe] =+1.0。根据它们在Yoon-Beers绝对碳丰度图中的位置,A(C)vs. [Fe/H],以及传统的诊断[Ba/Fe],它们被细分为CEMP- no II族星。CEMP-no星相对较低的绝对碳丰度,加上这两颗星的高有效温度(Teff ~ 6500 K),削弱了它们的CH分子特征,以至于只能从非常高的S/N光谱中估计精确的碳丰度。与使用之前声称的碳丰度估计得出的结果相比,将观察到的丰度模式与大质量、无金属超新星模型的预测产量进行比较,推断的祖星质量减少了约2-3倍,爆炸能量减少了约10-15倍。在过去的研究中,在晕主序关闭附近肯定有更多的温暖的CEMP-no恒星被忽视,直接影响CEMP-no恒星的衍生频率作为金属丰度的函数,这是一个探测器,为银河系化学演化模型提供了重要的约束,早期宇宙的初始质量函数,以及第一颗恒星的核合成。
2016-09-06 astro-ph.SR
On the dearth of C-enhanced metal-poor stars in the Galactic bulge
本研究通过统计分析与$Λ$CDM模型预测,揭示银心凸起中CEMP星匮乏源于其高恒星形成率引发双不稳定性超新星爆发,抹除了原初暗弱超新星印记,并提出利用该现象限制首批恒星质量分布的新方法。
2023-03-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraints of the physics of low-mass AGB stars from CH and CEMP stars
我们分析了一组公布的元素丰度从一个样本的CH星,这是基于高分辨率的光谱分析的ESTDIE和SUBARU/HDS光谱。所有的元素丰度都来自于局部热力学平衡分析,因此,它们代表了迄今为止CH星最大的均匀丰度数据。因此,我们可以用这个集合来约束低质量AGB星的物理和核合成。CH星在过去已经被已经灭绝的AGB伴星污染,因此显示出s-过程富集的表面。我们讨论了对流和旋转的不同处方对表面AGB s-过程分布的影响。我们的参考理论FRUITY集只适合部分观察结果。此外,对于固定的金属丰度,s-过程的观测扩散是不可复制的。当Fe/H]>-1时,当同时考虑旋转和对流包层内边界的不同处理时,发现了一个很好的拟合。为了增加低金属丰度的统计数据,我们在分析中包括了选定数量的CEMP恒星,因此,我们计算了额外的AGB模型,使[Fe/H]=-2.85。我们的理论模型无法获得表征这些物体表面的大[hs/ls]比。我们推测了这种差异的原因,讨论了所观察到的分布是质子混合事件导致非常高的中子密度(所谓的i过程)的结果的可能性
2016-10-18 astro-ph.SR
The first carbon-enhanced metal-poor star found in the Sculptor dwarf spheroidal
碳增强贫金属(CEMP)恒星的起源及其与第一代恒星产生的化学元素的可能联系仍然存在很大争议。与星系晕相比,在银河系周围的矮球状星系中并没有发现太多的CEMP星。在这里,我们展示了ET 0097的ESO VLT/UVES高分辨率光谱的详细丰度,ET 0097是在玉夫座矮球状体中发现的第一颗CEMP恒星。这颗恒星有$\text{[Fe/H]}=-2.03\pm0.10$、$\text{[C/Fe]}=0.51\pm0.10$和$\text{[N/Fe]}=1.18\pm0.20$。CEMP星的传统定义是$\text{[C/Fe]}\geq0.70$,但考虑到这颗明亮的红巨星分支星经历了混合,它在形成时本质上是氮增强较少而碳富集较多,因此它属于CEMP星的定义,Aoki et al.(2007)提出了这种效应。通过对这种混合进行校正,我们得出结论,该恒星在其早期演化阶段具有$\text{[C/Fe]}\approx0.8$。除了C和N的丰度增加外,ET 0097在其他比Zn轻的元素中没有表现出特殊性,并且没有增加较重的中子捕获元素(Ba,La,Ce,Nd,Sm,Eu,Dy),使其成为CEMP-no星。然而,这颗恒星确实显示出微弱的$r$过程的迹象,具有过量的轻中子捕获元素(Sr,Y,Zr)。为了解释在ET 0097中观察到的丰度模式,我们探索了这颗恒星被原始恒星富集的可能性。除了详细的丰…
2014-12-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
A CEMP-no star in the ultra-faint dwarf galaxy Pisces II
最近在超暗星系双鱼座II中发现了一颗可能的碳增强贫金属(CEMP)星,双鱼座II 10694。这个星系被认为是非常古老的,怀疑包括暗物质,并且可能在宇宙再电离之前形成了它的大部分恒星。在Kueyen ESO VLT望远镜上,使用高效率摄谱仪X-Shooter对双鱼座II 10694进行了观测,获得了新的丰度。我们发现双鱼座II 10694是一颗CEMP-no星,[Fe/H]=-2.60 dex。CH和C2带的仔细测量证实了C丰度的增强([C/Fe]=+1.23)。这颗冷巨星很可能经历了额外的混合,因此它最初的碳丰度可能更高。氮,O,Na和Mg也强烈增强,但从Ca到Ni的比值[X/Fe]与在经典银河系中观察到的非常贫金属的恒星相似。双鱼座II 10694的Ba丰度很低([Ba/Fe] =-1.10 dex),是一颗没有CEMP的恒星。在2015年至2017年期间,没有检测到径向速度的变化。元素丰度的模式与银河系CEMP中的模式相似-没有恒星,如CS 22949-037([Fe/H]=-4.0)或SDSS J1349+1407([Fe/H]=-3.6)。在UFD星系Pisc II中存在CEMP-no恒星表明这个小星系可能拥有零金属丰度恒星。这与宇宙学模型的理论预测一致,支持UFD星系是第一个恒星形成系统的活化石。
2018-07-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Origins of carbon-enhanced metal-poor stars
我们调查的性质,碳增强贫金属(CEMP)恒星在银河系(MW)类似物选择从EAGLE宇宙流体动力学模拟。EAGLE中的恒星演化模型包括渐近巨星分支(AGB)恒星、大质量恒星风以及I型和II型超新星(SNe)的富集物理。在模拟中,由于有效的恒星反馈,年轻MW祖星的恒星形成是突发性的,这导致了不良的金属混合,导致形成极端丰度模式的CEMP恒星。在这种情况下,出现了两类CEMP恒星:那些主要由低金属丰度II型SNe富集的低Fe产量驱动银河系外流,以及那些主要由AGB恒星富集的贫气体祖星吸积原始气体。第一类类似于CEMP-no星,具有高[C/Fe]和低[C/O],第二类类似于CEMP-s星,具有丰富的s过程元素和高[C/O]。这种情况解释了数据中看到的几种趋势:(一)在低和降低[O/H]时[C/O]的分散度和中值增加,(二)具有非常低[Fe/H]或[C/H]的恒星趋向于CEMP-no类型,以及(三)在贫金属恒星中具有原子序数的[α/Fe]分散度减少。在这种解释中,CEMP-没有恒星被使星系能够重新电离宇宙的恒星所富集。
2017-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
LAMOST J2217+2104: a new member of carbon-enhanced extremely metal-poor stars with excesses of Mg and Si
我们报告的元素丰度的碳增强贫金属(CEMP)星J2217 + 2104发现我们的贫金属星调查与LAMOST和斯巴鲁。该天体是一颗红巨星,具有极低的Fe丰度([Fe/H]=-4.0)和非常大的C,N和O的增强,以及过量的Na,Mg,Al和Si。这颗恒星是先前研究中发现的一小群CEMP恒星的新例子。我们发现了一个非常相似的丰度模式为O-Zn在这一类的对象,显示增强元素的Si和正常丰度的Ca和Fe族元素。虽然这些恒星的C/N比不同,但(C + N)/O比相似。这表明,C也产生了类似的丰度比相对于O-Zn的祖细胞,后来受到CN-循环。相比之下,与先前研究的这类天体中的四个相比,J2217 + 2104中缺乏重中子捕获元素Sr和Ba。这表明早期银河系中的中子俘获过程,可能是r过程,与形成CEMP星的现象没有直接联系。比较这些CEMP恒星的丰度模式与超新星核合成模型的丰度模式,将祖星的质量限制在25 Msun左右,这与一般极端贫金属恒星的祖星质量没有特别的不同。
2018-07-31 astro-ph.SR
Observational Constraints on First-Star Nucleosynthesis. II. Spectroscopy of an Ultra Metal-Poor CEMP-no Star
我们报告了对HE 0020 -1741的第一次高分辨率光谱分析,这是一颗明亮的(V=12.9),超贫金属([Fe/H] = -4.1),碳增强([C/Fe] = +1.7)的恒星,选自汉堡/ESO巡天。这颗恒星的中子捕获元素丰度较低([Ba/Fe] = -1.1),绝对碳丰度A(C)= 6.1;基于这两个标准,HE 0020 -1741被分类为CEMP-no星。我们表明,轻元素丰度模式的HE 0020 -1741是一致的预测产量从大规模(M = 21.5 Mo),原始组成,超新星(SN)的祖先。我们还比较了其他超贫金属恒星的丰度模式,从文献中的可用措施的C,N,Na,Mg和Fe的丰度与广泛的网格SN模型(覆盖质量范围10 Mo - 100 Mo),以探测其可能的恒星祖先的性质。我们的研究结果表明,在[Fe/H] <-4.0时,至少需要两类祖星,因为这项工作中研究的一半以上的样本(12颗恒星中的7颗)的丰度模式无法通过预测的产量轻易重现。
2016-09-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rapidly Rotating Massive Pop III stars: A Solution for High Carbon Enrichment in CEMP-no Stars
针对现有模型难以解释CEMP-no星高碳丰度的问题,提出快速旋转的大质量Pop III星经准化学均匀演化后,可通过星风与超新星抛射产生足够的碳,覆盖观测到的碳丰度范围,表明多数Pop III星可能是快速旋转体。
2023-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
M3DIS -- A grid of 3D radiation-hydrodynamics stellar atmosphere models for stellar surveys. II. Carbon-enhanced metal-poor stars
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔学院、尼尔斯·玻尔研究所);Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森尼天体物理中心);Radcliffe Institute for Advanced Studies at Harvard University(哈佛大学拉德克利夫高等研究院)
针对传统一维恒星大气模型的偏差问题,本研究用M3DIS构建碳增丰贫金属星的三维辐射流体动力学模型,推导丰度修正值,修正后CEMP星占比等结果更符合银河系化学演化模型预期。
2025-10-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational evidence points at AGB stars as possible progenitors of CEMP-s & r/s stars
在碳增强贫金属(CEMP)恒星表面化学成分中观察到的重元素丰度增加的起源仍然知之甚少。在这里,我们提出了详细的丰度分析的7个CEMP星的高分辨率(R ${\sim}$ 50\,000)光谱的基础上,揭示了足够的证据,渐近巨星分支(AGB)恒星可能是这些对象的祖先。对于HE 0110 $-$ 0406、HE 1425 $-$ 2052和HE 1428 $-$ 1950,我们首次给出了详细的丰度分析。我们的样品被发现由一个贫金属([Fe/H] $<$ $-1.0$)和六个非常贫金属([Fe/H] $<$ $-2.0$)星与增强的碳和中子捕获元素。我们对观测到的[O/Fe]、[Sr/Ba]和[hs/ls]丰度比进行了严格的分析,并研究了AGB星可能是祖先星的可能性。除了HE 1429 $-$ 0551和HE 1447 $+$ 0102之外,在程序星中估计的氧丰度是AGB祖先的特征。[Sr/Ba]和[hs/ls]比值的估计值也支持AGB星是可能的祖先星。在绝对碳丰度A(C)与[Fe/H]图中,程序星的位置以及第一组天体暗示了该天体的二元性质。根据丰度比[Mg/C]、[Sc/Mn]和[C/Cr]研究了程序星的化学富集历史。使用[C/N]和$^{12}$ C/ $^{13}$ C比率,我们检查了是否有任何内部混合改变了它们的表面化学组成。运动学分析表明,物体HE 0110 $-$ 0406和H…
2021-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical composition of two bright extremely metal-poor stars from the SDSS MARVELS pre-survey
\sdsszeroeight \(V = 11.4; [Fe/H] = $-$ 3.1)和\sdssonethree(V = 12.4; [Fe/H] = $-$ 3.2),作为SDSS-MARVELS光谱预调查的一部分,用SDSS 2.5米望远镜观测到,并被确定为极贫金属(EMP; [Fe/H] $< -3.0$)恒星在高分辨率的后续行动与汉勒Echelle摄谱仪(HESP)上的2.3米喜马拉雅山钱德拉望远镜。本文首次利用高能静电谱对这些样品进行了详细的化学丰度分析。这两颗恒星的中子捕获元素丰度都不足,而其中一颗恒星\sdssonethree的碳含量明显增加。在这颗恒星中还发现了锂,其水平约为A(Li)= 1.95。光谱是在6-24个月的时间内获得的,表明这两颗恒星可能是双星系统的成员。我们比较了这两颗恒星与其他碳增强贫金属(CEMP)和EMP恒星的元素丰度,以了解其母超新星的性质。我们发现CEMP-no星和EMP矮星在不同的金属丰度下表现出非常相似的锂丰度趋势。我们还发现的迹象表明,CEMP-没有明星有更大的丰度的铬和钴在一个给定的金属丰度,相比EMP星。
2018-05-06 astro-ph.SR
Chemodynamical study of two CEMP-no stars from the Hamburg/ESO Survey
本研究对Hamburg/ESO巡天中两颗CEMP-no星开展化学动力学分析,确认其分类与前身星性质,揭示其吸积起源及对应银河系早期并合事件。
2023-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon Abundances in Metal-Poor Stars Reveal Distinct Galaxy and Star Formation Pathways in the Early Universe
MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);The NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins(NSF-西蒙斯宇宙起源人工智能研究所)
通过汇编1032颗贫金属星的碳丰度数据,发现超微矮星系中CEMP星比例高,经典矮星系中比例低,揭示了矮卫星星系的MV-CEMP分数关系,并利用[C/H]丰度探测早期低质量恒星形成。
2026-06-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
BD +44 493: A Ninth Magnitude Messenger from the Early Universe; Carbon Enhanced and Beryllium Poor
我们提出了一个非常明亮的(V=9.1)碳增强贫金属(CEMP)星BD +44 493的1D LTE化学丰度分析,基于高分辨率,高信噪比光谱与斯巴鲁/HDS获得。这颗恒星是一颗亚巨星,铁丰度极低([Fe/H]=-3.7),但富含C([C/Fe]=+1.3)和O([O/Fe]=+1.6)。虽然天文学家几十年来一直在寻找极贫金属的恒星,但这是第一颗[Fe/H]<-3.5且视星等V<12的恒星。基于其低丰度的中子捕获元素(例如,[Ba/Fe]=-0.59),BD +44 493被分类为“CEMP-no”星。它的丰度模式意味着第一代微弱的超新星是其碳过剩的最有可能的起源,而与快速旋转的大质量恒星或AGB伴星的质量转移有关的情况并不受欢迎。从近紫外区的高质量光谱中,我们对这颗恒星的铍丰度设定了一个很低的上限(A(Be)=log(Be/H)+12<-2.0),这表明在[Fe/H]<-3.5的情况下,Be丰度随着[Fe/H]的降低而降低的趋势仍然存在。这是第一次尝试测量CEMP星的Be丰度,并表明高C和O丰度并不一定意味着高Be丰度。
2009-05-07 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
Chemical Analysis of the Ninth Magnitude Carbon-Enhanced Metal-Poor Star BD+44 493
详细介绍了明亮的碳增强贫金属(CEMP)星BD+44 493的化学丰度,我们的测量结果证实BD+44 493是一颗极度贫金属([Fe/H]=-3.8)的亚巨星,具有过量的碳和氧。没有发现氮和中子捕获元素的显著过量(后者将其置于CEMP-没有恒星类别)。我们测量的其他元素表现出非CEMP极端贫金属恒星的典型丰度模式。没有发现这颗恒星径向速度变化的证据。这些结果有力地表明,BD+44 493中的碳增强不太可能是由伴星渐近巨分支星产生并转移到目前观测到的恒星上的,也不可能是由快速旋转的大质量巨贫金属([Fe/H] < -6.0)恒星污染其出生分子云产生的。一个更有可能的可能性是,这颗恒星是由一颗“微弱”的超新星产生的元素污染的气体形成的,超新星经历了混合和回落,只喷射出少量的金属元素。BD+44 493的Li丰度(A(Li)=log(Li/H)+12 = 1.0)低于Spite平台值,与其他贫金属亚巨星一样。Be丰度的上限(A(Be)=log(Be/H)+12<-1.8)与金属丰度极低的恒星一样低,这表明碳(和氧)增强型恒星的祖先不是Be的重要来源,或者在有效温度约为5400 K的贫金属亚巨星中,Be是贫化的。
2013-06-15 astro-ph.SR
Neutrino-induced nucleosynthesis as a result of mixing between the He and C-O-Ne shells in core-collapse supernova
本文计算了中微子引起的~ 4 He分裂的核合成产额,其中包括~ 4 He穿透碳-氧-氖壳层的情况。当4 He被拉到半径R < 10^9 cm时,中微子对弱r过程分量的产生的贡献就变得很明显了。
2013-08-21 astro-ph.SR
Probing the first generations of massive stars through fluorine in CEMP-no stars
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelle(布鲁塞尔自由大学天文学与天体物理研究所);BLU-ULB, Brussels Laboratory of the Universe(宇宙布鲁塞尔实验室);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系)
研究通过分析CEMP-no恒星中的氟含量,探讨其可能源自金属贫乏的旋转大质量恒星,发现最佳模型可解释部分元素丰度,但氟与铁比值仍存在差异。
2026-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling the progenitors of low-mass post-accretion binaries
本研究构建2700个低质量吸积后双星吸积模型网格,结合观测样本拟合AGB供体星质量,揭示不同类型s-过程增丰星的吸积质量与最终质量特征,验证了多数样本的质量分布可被模型重现。
2025-05-28 astro-ph.SR
The origin of the most iron-poor star
我们从最近发现的$\rm [Fe/H]<-7.1$恒星SMSS J 031300(Keller et al. 2014)开始研究碳增强贫金属(CEMP)恒星的起源。我们发现,在SMSS J 031300表面上观察到的元素丰度可以很好地拟合的微弱,无金属,超新星的产量。使用适当校准的微弱超新星爆炸模型,我们研究,第一次,在这样的富碳,贫铁超新星喷出物的尘埃颗粒的形成。计算假设未混合和均匀混合的喷出物,并考虑到部分破坏的超新星反向冲击。我们发现,由于除了碳之外难熔元素的缺乏,无定形碳是形成的唯一颗粒种类,碳凝聚效率在(0.15-0.84)之间,导致粉尘产率在(0.025-2.25)M $_{\odot}$范围内。我们遵循这些微弱的超新星爆炸的产品丰富的恒星形成云的崩溃和碎片,我们探索精细结构线冷却和尘埃冷却所发挥的作用。我们表明,即使在崩溃过程中的颗粒生长有一个小的影响的尘埃与气体的比例,由于C耗尽到CO分子在崩溃的早期阶段,形成CEMP低质量的恒星,如SMSS J 031300,可以触发尘埃冷却和碎片。模型预测和对C-正常和富C-贫金属恒星样本的观测结果之间的比较支持了一个单一的共同路径可能是第一颗低质量恒星形成的原因的观点。
2014-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Matter mixing in aspherical core-collapse supernovae: a search for possible conditions for conveying $^{56}$Ni into high velocity regions
我们进行了二维轴对称流体动力学模拟的物质混合在非球面核心坍缩超新星爆炸的16.3 $M_{\odot}$星与紧凑的氢信封。SN 1987 A的观测提供了证据,证明由爆炸核合成合成的$^{56}$ Ni混合到爆炸恒星中快速移动的物质($\gtrsim$ 3,500 km s $^{-1}$)中。为了阐明再现这种高速度的$^{56}$ Ni的关键条件,我们重新审视了非球面核塌缩超新星爆炸中的物质混合。通过在铁芯和富硅层之间的界面周围注入热能和动能,人为地引发爆炸。径向速度中5%或30%幅度的扰动在几个时间点引入。我们发现,没有高速$^{56}$镍可以得到,如果我们考虑双极爆炸与扰动(5%振幅)的前超新星起源。如果在冲击波到达氢包层之前的后期阶段,由于某种未知机制而引入或存在大的扰动(30%振幅),则可以获得速度为3,000 km s的$^{-1}$的$^{56}$ Ni。本文研究了初始激波中具有团簇结构的沿赤道面不对称的非球形爆炸。我们发现,团块大小影响$^{56}$ Ni的渗透。最后,我们报告说,一个非球面爆炸模型,是不对称的赤道平面与多个扰动的前超新星起源可能会导致穿透的$^{56}$镍块到3,000公里的快速移动的物质$^{-1}$。我们表明,这两个非球面爆炸与cluerous结构和扰动的前超新星起源可能是必要的复制所观察到的高速度的$^{56}$镍。为了证实这一点,需要更强大的…
2013-06-18 astro-ph.SR
Carbon-enhanced metal-poor stars: the most pristine objects?
碳增强贫金属星(CEMP)在贫金属星中占有相当大的比例,但其起源还不十分清楚。从SDSS巡天中选择了三颗非常贫金属的富碳转折星,用ESO VLT(UVES)进行观测,以精确确定元素丰度。在转折星(不像巨星)中,碳丰度不会受到与深层混合的影响,因此更容易解释。分析是在一维LTE静态模型大气中进行的。当可用时,将非LTE校正应用于经典LTE丰度。CH和CN分子带上的3D效果计算使用恒星大气的流体动力学模拟(CO 5 BOLD),被发现是非常重要的。为了便于与以前的结果进行比较,在讨论中仅使用1D丰度。元素的丰度(或上限)使我们能够将这些恒星置于不同的CEMP类别中。碳丰度证实了[Fe/H] \geq-3.4的A(C)= 8.25处存在平台。大多数贫金属恒星([Fe/H] < -3.4)的碳丰度明显较低,表明A(C)\approx 6.5处的平台较低。需要对大量的低金属丰度富碳恒星样本进行详细分析,以确认(或反驳)这种可能的第二个平台,并详细说明CEMP恒星在低金属丰度时的行为。
2013-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Pristine Inner Galaxy Survey (PIGS) X. Probing the early chemical evolution of the Sagittarius dwarf galaxy with carbon abundances
本文利用PIGS巡天中约350颗人马座矮星系贫金属恒星的碳丰度,揭示其星际介质受高能超新星和Ia型超新星影响导致[C/Fe]偏低,并提出适用于矮星系的CEMP星判定阈值应降至[C/Fe]约+0.35。
2024-09-09 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
Three-Dimensional Simulations of Mixing Instabilities in Supernova Explosions
我们提出了第一个三维(3D)模拟的大规模混合发生在冲击加热的恒星层喷射在爆炸的15.5太阳质量的蓝超巨星。超新星激波从发射开始就伴随着中微子加热,直到核心坍缩后两个多小时才从恒星表面爆发。剧烈的对流翻转后的冲击层导致爆炸开始与显着的非球面性,这触发了瑞利-泰勒(RT)不稳定性的增长在爆炸的恒星的组成界面。发现了氢(H)的深层向内混合,以及快速移动的富含金属的团块以高速穿透到恒星的H包层,如观察到的,SN 1987 A的情况下。在某些模型中,还可以得到含有相当大一部分喷射出的铁族元素(高达几个0.001太阳质量)的单个团块。前驱体的金属芯部分翻转,其中Ni主导的指状物超过富氧子弹,并且Ni和O两者都在来自碳层的材料的前面移动。与相应的2D比较(轴对称)计算,我们确定RT指的生长更快,在He和H层中密集的金属携带团的减速减小,在H壳层中的渐近团速度更高(对于所考虑的先驱体,高达~4500 km/s,爆炸能量为10^{51}尔格,而不是2D中的<2000 km/s),重元素的向外径向混合和氢的向内混合在3D中比在2D中更有效。我们提出了一个简单的参数,解释这些结果作为结果的不同行动的阻力在两个几何形状的移动物体。(节略)
2010-03-31 astro-ph.SR
Mixing of materials in magnetised core-collapse supernova remnants
本研究通过模型追踪35 Mo运动大质量恒星周围环境从零龄主序到爆发后80 kyr的演化,发现恒星运动越快,超新星遗迹内部组织越复杂且抛射物混合越有效,而星风物质混合受运动影响微弱。
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Can Stellar Mixing Explain the Lack of Type Ib Supernovae in Long-Duration GRBs?
与长时间伽马射线暴观测有关的超新星的发现是这些暴的祖先是大质量恒星的主要证据。理解这些祖先的主要谜团之一是,所有这些与伽马射线暴有关的超新星都是Ic型超新星,没有证据表明恒星大气中存在氦。许多研究都集中在是否这种氦只是隐藏在光谱分析。在本文中,我们展示了最近的恒星模型,使用新的对流算法的基础上,我们目前的理解恒星混合的结果。我们证明,增强对流可能会导致严重的恒星氦层耗尽,这表明氦没有被观察到,只是因为它不是在恒星。我们还提出了光变曲线和光谱的这些紧凑的氦耗尽的恒星相比,更传统的氦层的模型。
2013-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Minimum Dilution Scenario for Supernovae and Consequences for Extremely Metal-Poor Stars
到目前为止,还没有任何不含金属的恒星被直接观测到。限制其性质的最常见方法是搜索最贫金属恒星的光谱,以寻找第一批恒星及其超新星中产生的化学元素。在这种方法中,模拟的超新星产率与在极端贫金属恒星中观察到的丰度模式进行了比较。该方法通常仅使用丰度比,即,将产率稀释至观察到的水平。按照通常的球对称假设,我们计算了一个简单的超新星可以混合的质量下限,发现它与所有已发表的星际介质早期化学富集的模拟结果一致。对于三种不同的情况下,我们证明了这个稀释限可以改变丰度拟合的结论。有一个很大的差异之间的稀释度在模拟小晕SN爆炸和稀释度假设在许多丰度拟合。限制稀释可以显着改变超新星可能是观测到的CEMP-无恒星的祖先的可能性。特别是,一些微弱的,非常低的产量SNe,已被建议作为SMSS 0313 -6708丰度模式的模型,不能解释测量的金属丰度,因为它们的预测金属产量太小了两个数量级。总之,这里提出的新的稀释模型强调需要更好地了解非球面SNe的混合和稀释行为。
2020-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Supernova bound on keV-mass sterile neutrinos reexamined
为了避免超新星核心的能量损失,在m_s > 100 keV的情况下,严格限制活动-无菌中微子混合。当m_s较小时,物质效应抑制了有效混合角,但在共振能量范围内有效混合角有所增强。我们研究了ν_τ-ν_s混合的情况,其中由于ν_s超过\bar ν_s发射或反之亦然,导致ν_τ- \bar ν_τ不对称性的建立,从而降低了总的发射速率。在温暖的暗物质范围m_s < 10 keV中,混合角基本上不受约束。
2011-05-26 astro-ph.SR hep-ph
Exploring the effect of mixing in Low-Luminosity Type IIp Supernovae by modeling SN 2024abfl
Purdue University(普渡大学)
研究通过对SN 2024abfl建模,利用含MESA和STELLA的定制管道,探讨低光度IIp型超新星喷射物质混合受抑制与平台期后光度急剧下降的关系,为了解其与典型IIp型超新星差异提供新思路。
2026-07-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The consequences of large θ_13 for the turbulence signatures in supernova neutrinos
从一个点源发射的单个中微子在穿过湍流超新星密度分布后的跃迁概率集被发现是从母分布中抽取的随机变量,其性质取决于爆炸的阶段、中微子能量和混合参数、观察到的通道以及湍流的性质,如振幅C*。本文研究了最近测得的混合角θ_13对超新星通过湍流时中微子味转变的影响。我们发现,θ_13的测量值相对较大,这意味着中微子相对不受C* <1%的小振幅湍流的影响,但随着C* 的增加,湍流效应迅速增长并扩展到所有混合通道。当C* > 10%时,高(H)密度共振混合通道中的湍流效应与θ_13无关,而当θ_13较大时,非共振混合通道对湍流效应更为敏感。
2013-02-15 astro-ph.SR hep-ph
Matter Mixing in Core-collapse Supernova Ejecta: Large Density Perturbations in the Progenitor Star?
物质混合是核心坍缩超新星爆发研究的重要内容之一。在本文中,我们进行了二维流体动力学模拟再现的高速$^{56}$ Ni块在SN 1987 A中观察到。这是首次提出在CCSN前身中利用大密度微扰产生瑞利-泰勒(RT)不稳定性,使物质有效混合。在球形爆炸的情况下,RT不稳定性是有效的在两个C+O/He和He/H界面的SN祖。微扰图样中的径向相干结构对于获得高速$^{56}$ Ni团簇是重要的。在非球面爆炸的某些情况下,我们还可以得到物质混合的特征和高速$^{56}$ Ni团簇。我们发现,在我们的工作中,最有利的模型之一有一个组合的双极和赤道不对称爆炸,其中至少25%的密度扰动是在不同的组成界面的CCSN祖。这些模拟结果与SN 1987 A的观测结果相当。
2015-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Matter Mixing in Aspherical Core-collapse Supernovae: Three-dimensional Simulations with Single Star and Binary Merger Progenitor Models for SN 1987A
我们对SN 1987A的非球面核坍缩超新星进行了三维流体动力学模拟。研究了四种前超新星模型和参数化非球面爆炸的影响。四个超新星前模型包括一个蓝超巨星(BSG)模型,该模型基于最近为SN 1987A的祖先开发的缓慢合并场景(Urushibata et al. 2018)。另外两个是基于单星演化的BSG模型和两个红超巨星(RSG)模型。在调查的爆炸(模拟)模型中,一个模型与二进制合并祖模型和不对称的双极爆炸,它调用一个喷流爆炸,最好的再现约束的质量高速$^{56}$镍,推断从观察到的[Fe II]线配置文件。二元并合先驱体模型的优点是C+O核和氦层的$ρ\,r^3$轮廓平坦且延伸较少,这可能是由于氦核质量小。从最佳爆炸模型出发,预测了双极爆炸轴的方向(最强爆炸方向)、中子星(NS)反冲速度及其方向。其他相关的影响和未来的展望也被给出。
2019-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetar-Powered Supernovae in Two Dimensions. I. Superluminous Supernovae
以前的研究表明,嵌入年轻超新星中的快速旋转磁星发出的辐射可以大大放大其亮度。这些一维的研究还揭示了超新星内部深处的薄而致密的壳层中存在着由辐射加速物质堆积而产生的不稳定性。在这里,我们在两个维度上研究这个问题,并发现,虽然不稳定性导致混合和破裂,这个壳成非线性结构,减少密度对比,在一个空心壳的物质浓度持续存在。混合的程度取决于磁星输入的相对能量和内部喷出物的动能。由此产生的超新星的光变曲线和光谱将发生明显的变化,超新星遗迹的外观也会发生明显的变化,它将是无细胞的和无细胞的。类似的堆积和混合可能是其他事件的特征,其中能量是由中心集中源在一段时间内输入的,例如脉冲星,放射性衰变,中微子风或碰撞壳。我们的模型的相关性,最近的发光瞬态ASASSN-15 lh进行了简要讨论。
2016-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR