A phenomenological modification of thermohaline mixing in globular cluster red giants
热盐混合是低质量恒星红巨星分支上所谓的“额外混合”的一种有利机制。这种混合是由氦-3通过3 He(3 He,2 p)4 He燃烧时,在第一次挖掘过程中氢壳层上方产生的分子量反转触发的。标准的一维扩散混合方案不能同时匹配NGC 6397红巨星的碳和锂丰度。我们调查了两个修改的标准方案:(1)平流两个流混合算法,和(2)修改的标准一维温盐混合形式主义。我们不能同时匹配碳和锂丰度使用我们的两个流混合方法。然而,我们开发了一个修改后的扩散方案,明确的温度依赖性,可以同时适合碳和锂丰度的NGC 6397恒星。我们修改后的扩散方案诱导混合,这是比标准理论预测的更快,在热盐区和混合,这是在较冷的部分较慢。我们的研究结果推断,额外的混合机制需要进一步的调查和更多的观测是必需的,特别是对恒星在不同的集群跨越一个范围内的金属。
2017-05-16 astro-ph.SR
A combined study of thermohaline mixing and envelope overshooting with PARSEC: Calibration to NGC 6397 and M4
本文利用PARSEC恒星演化程序联合研究热盐混合与包层超射,通过拟合球状星团NGC 6397和M4的观测数据,确定包层超射效率参数Λe=0.6和热盐效率参数αth=50,并揭示两者对7Li丰度变化的显著影响。
2024-08-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational Constraints for Thermohaline Mixing
我们提供了一个简要的回顾热盐物理,为什么它是一个候选人额外的混合机制在红巨星分支(RGB)。我们讨论如何热盐混合(也称为$δ$ $μ$混合)在RGB由于氦-3燃烧,是更复杂的操作比其他恒星的背景下(如以下吸积从一个二进制的伴侣)的热盐混合。我们试图利用观测到的球状星团中的碳耗尽来帮助约束恒星模型中应该使用的形式主义和扩散系数或混合速度。我们能够匹配的金属贫场巨星,但无法这样做的集群巨人,这可能会显示混合的证据之前,甚至第一次挖掘事件的碳耗尽的蔓延。
2010-06-30 astro-ph.SR
On the Numerical Treatment and Dependence of Thermohaline Mixing in Red Giants
近年来,红巨星的热盐混合过程引起了人们的极大兴趣。在低质量和中等质量的恒星中,这种机制首先在光度函数中的凸起位置激活,并已被确定为驱动推断在这些恒星中发生的缓慢混合的可能候选者。这一过程的一个特别重要的结果是锂的破坏,这是由分子量反转驱动的。我们表明,锂破坏的程度,或在某些情况下生产,是非常敏感的恒星模型的数值细节。在标准的一维扩散近似温盐混合,我们发现,不同的演化代码,其默认的数值方案,可以产生不同的锂丰度彼此之间的许多数量级。这种不一致对于更快的混合更糟。我们用四个独立的恒星演化代码进行实验,并推导出收敛的数值解所需的空间和时间分辨率的条件。结果对使用的时间步长非常敏感。我们发现,到目前为止,在文献中发表的预测锂丰度应谨慎对待。
2014-11-02 astro-ph.SR
Thermohaline instability and rotation-induced mixing II- Yields of 3He for low- and intermediate-mass stars
上下文银河系HII区的3 He含量非常接近太阳和太阳系,仅略高于标准大爆炸核合成预测的原始3 He丰度。然而,经典的恒星演化理论预测,低质量恒星的3 He的生产量很高,这意味着在银河系中3 He随时间的推移而大幅增加。这就是著名的“三个问题”。目标。我们研究的热盐和旋转引起的混合的生产和销毁的3 He在低,中等质量的恒星在不同的金属丰度的寿命的影响。方法.我们计算恒星演化模型的质量范围为1至6 M \odot的四个金属丰度,考虑到热盐不稳定性和旋转引起的混合。对于温盐扩散率,我们使用的处方的基础上的线性稳定性分析,再现红巨星分支(RGB)的丰度模式在所有的金属丰度。旋转引起的混合被处理考虑到纬向环流和剪切湍流。我们讨论了这些过程对内部和表面的3 He丰度和净产量的影响。结果在整个调查的质量和金属丰度范围内,旋转引起的混合降低了3 He的生产,以及恒星破坏3 He的质量上限。对于低质量的恒星,热盐混合发生在RGB凸块之外是强烈减少净3 He产量的主要过程相比,标准计算。然而,这些明星仍然是净3 He生产商。结论.总的来说,净3 He产率与标准框架预测相比大幅降低。
2011-09-26 astro-ph.SR
Effects of thermohaline instability and rotation-induced mixing on the evolution of light elements in the Galaxy : D, 3He and 4He
最近对低质量和中等质量恒星的研究表明,这些恒星中化学元素的演化与标准恒星模型所提出的有很大的不同。旋转引起的混合改变了主序星的内部化学结构,尽管它的特征只有在演化的后期,当第一次出现时才被揭示出来。热盐混合可能是控制低质量红巨星分支恒星的光球成分的主要过程,并已被证明可以大大减少这些恒星中的净3He生产。这些新恒星模型的预测需要根据星系演化进行测试。特别是,轻元素D、3He和4He的演化结果应该与威尔金森微波各向异性探测器数据推断出的原始值以及不同银河系区域观测得出的丰度进行比较。我们研究了热盐混合和转动诱导混合对银河系轻元素演化的影响。我们计算银河系的演化模型,包括新的收益率从恒星模型计算热盐不稳定性和旋转诱导的混合。我们讨论了这些重要的物理过程作用于恒星的轻元素D,3He和4He在银河系中的演化的影响。银河系的化学演化模型计算与恒星产量,包括热盐混合和旋转适合更好的观测3He和4He在银河系比模型计算与标准的恒星产量。恒星模型中包含的热盐混合为银河系尺度上长期存在的“3 He问题”提供了解决方案。恒星模型,包括旋转引起的混合和热盐不稳定性重现D和4He的观察。
2012-04-10 astro-ph.SR
Numerical Simulations of Thermohaline Convection: Implications for Extra-Mixing in Low-Mass RGB Stars
已知低质量恒星在它们的辐射带中会经历额外的混合,这些辐射带位于隆起光度之上的红巨星分支(RGB)。为了确定是否盐指运输的化学成分驱动的3He燃烧是足够有效的产生RGB额外的混合,2D数值模拟的热盐对流的物理条件对应的RGB的情况下进行了。我们发现盐指长度与直径的有效比值a_eff < 0.5比重现观测所需的值(a_obs > 7)小十倍以上。另一方面,使用来自线性稳定性分析的热盐扩散系数与a=a_obs一起能够很好地描述所有金属丰度下的RGB额外混合,以至于人们很容易相信它可能代表真正的机制。鉴于这些结果,后续的三维数值模拟的热盐对流的RGB的情况下,显然是必要的。
2010-06-28 astro-ph.SR
Thermohaline instability and rotation-induced mixing. I - Low- and intermediate-mass solar metallicity stars up to the end of the AGB
大量的光谱观测提供了令人信服的证据,证明非正则过程改变了低质量和中等质量恒星的表面丰度,超出了标准恒星理论的预测。我们研究了太阳金属丰度1-4兆太阳范围内热盐不稳定性和旋转诱导混合的影响。我们提出的演化模型,同时考虑热盐和旋转引起的混合在恒星内部。我们讨论了这些过程对恒星的化学性质的影响,从零年龄的主序列的第二个疏浚结束的早期AGB的中等质量的恒星和低质量的恒星的AGB尖端。模型的预测进行了比较,在银河系疏散星团和具有明确的演化状态的场星,以及在行星状星云中的锂,12 C/13 C,[N/C],[Na/Fe],16 O/17 O和16 O/18 O的观测数据。热盐混合同时解释了12 C/13 C,[N/C]和锂在比RGB凸起更明亮的低质量恒星中的观测行为,并且其效率随着初始恒星质量的降低而增加。在TP-AGB上,热盐混合导致锂的产生,尽管7 Li产率仍然为负值。虽然3 He恒星产量大大减少,由于这个过程中,我们发现,太阳金属丰度,低质量的恒星仍然净3 He生产商。旋转引起的混合被发现改变恒星的结构,使在质量范围之间的\sim 1.5和2.2 Msun的热盐不稳定性发生在红巨星分支比非旋转模型。最后,旋转占所观察到的恒星到恒星的丰度变化在一个给定的进化状态,是必要的,以解释CN处理的材料在中等质量的恒星的功能。
2010-06-28 astro-ph.SR
The effects of thermohaline mixing on low-metallicity asymptotic giant branch stars
我们研究了热盐混合对低金属量渐近巨星分支(AGB)恒星包络组成的影响。我们已经发展了1,1.5和2个太阳质量的模型,从主序前的热脉冲渐近巨分支的末端,在整个模拟中应用温盐混合。与其他作者一致,我们发现热盐混合大大减少了氦-3丰度的红巨星分支的上部在我们的最低质量模型。然而,剩余的少量氦-3足以驱动AGB上的热盐混合。我们发现,热盐混合是最有效的,在早期的热脉冲,其效率下降,从脉冲。氮在这个过程中没有受到实质性的影响,但我们确实看到了碳13的实质性变化。在早期热脉冲期间,碳-12与碳-13的比率显著降低,但可以看到该过程的功效迅速降低。当这个过程在几个脉冲后停止时,碳-12与碳-13的比率仍然能够达到10^3-10^4的值,这与在碳增强贫金属恒星中测量的值不一致。我们还注意到锂-7丰度的惊人增加,在1.5太阳质量模型中,锂-7的对数达到2.5以上。因此有可能得到同时富含C和Li的恒星。我们将我们的模型与尚未达到巨分支的碳增强贫金属恒星中的碳和锂的测量进行比较。这些模型可以同时再现碳增强的贫金属关闭恒星的碳和锂丰度,但观察到的氮丰度仍然无法匹配。
2009-12-04 astro-ph.SR
3D Simulations Demonstrate Propagating Thermohaline Convection for Polluted White Dwarfs
本研究通过三维模拟证实,污染白矮星中的热盐对流前沿持续传播且系统保持不稳定,金属湍流通量主导扩散通量,支持在模型中纳入热盐混合以修正吸积率估计。
2025-03-26 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
The Role of Thermohaline Mixing in Intermediate- and Low-Metallicity Globular Clusters
现在人们普遍认为,球状星团红巨星分支星奇怪的丰度模式是由于来自祖星的污染和原位额外混合的组合。在这种混合理论中,第一代恒星将丰度模式印入气体中,第二代恒星由此形成。混合理论表明,额外的混合是在两个人口和我们使用的[C/Fe]与光度的变化,以检查这种混合是多么有效。我们调查了观测到的红巨星分支M3,M13,M92,M15和NGC 5466作为一种手段来测试的温盐混合理论。第二个参数对M3和M13是中间金属丰度,我们的模型能够解释两个簇中碳沿RGB的演化。尽管如此,为了拟合M13中碳最贫乏的主序星,我们需要一个初始[C/Fe]丰度导致碳丰度低于观测值的模型。此外,我们的研究结果表明,M13中的恒星形成了一些原生氮(比M3中的恒星更高的C+N+O)。在贫金属的制度,只有NGC 5466可以暂时解释的温盐混合在多个人口。我们发现热盐混合无法模拟M92和M15中[C/Fe]的量级耗尽。看起来好像在这些星系团的光度函数碰撞之前发生了额外的混合。要使数据与模型相一致,首先需要比现有模型更深入地挖掘。
2012-02-13 astro-ph.SR
Bridging the Prandtl number gap: 3D simulations of thermohaline convection in astrophysical regimes
University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
研究通过三维模拟展示了在恒星参数范围内热盐对流的模拟可能性,证明普朗特数差距并非导致模型与观测矛盾的原因。
2026-03-24 astro-ph.SR physics.flu-dyn
The Gaia-ESO survey: impact of extra-mixing on C- and N-abundances of giant stars
在甚大望远镜上利用火焰进行的GES巡天获得了大量巨星的高分辨率紫外线可见光谱,从而可以确定其表面关键化学元素C和N的丰度。众所周知,这些化学物质的表面丰度在红巨星分支的演化过程中会发生变化,这是由于额外的混合现象。我们调查的热盐混合对C和N丰度的影响,使用GES [C/N]测定与模拟的观测场之间的第一次比较,使用模型的恒星星族合成。我们通过用恒星演化程序STAREVOL计算的恒星演化模型,探讨了热盐混合对巨星化学性质的影响。我们将这些恒星演化模型纳入贝桑松星系模型中,模拟了由GES的UVES谱确定的[C/N]分布,并与观测结果进行了比较。包括温盐混合效应的理论预测与观测结果吻合得很好。然而,在GES与C和N丰度测量的场星的金属丰度接近太阳,热盐混合的效率不是很大。GES在疏散星团和球状星团中得到的C和N丰度清楚地表明了低金属丰度时热盐混合的影响,从而解释了在低质量和较老的巨星中观察到的[C/N]比。利用对团簇场星和疏散星团中碳同位素比值的独立观测,我们还证实了在解释12 C/13 C比值随恒星年龄变化的行为时,应考虑热盐混合的影响。总的来说,目前的模型,包括温盐混合是能够很好地再现C-和N-丰度在整个金属丰度范围内调查的GES数据。
2018-12-14 astro-ph.SR
Population synthesis to constrain Galactic and Stellar Physics- I- Determining age and mass of thin-disc red-giant stars
盖亚的基石任务,加上补充调查,将彻底改变我们对银河系形成和历史的理解,提供准确的恒星质量,半径,年龄,距离,以及化学性质的非常大的样本恒星在不同的银河系恒星星族。使用改进的人口合成方法和新的恒星演化模型,我们试图评估的可能性,推导年龄和根据化学性质计算团簇星的质量。贝桑松星系模型(BGM)的新版本使用STAREVOL计算的新恒星演化轨迹。这些轨迹提供了从PMS到早期AGB的化学和地震性质。这是第一次,BGM可以探索发生在红色中的额外混合的效果-特别是,我们关注热盐不稳定性对化学性质的影响,以及利用表面[C/N]测定恒星的年龄和质量丰度比。额外混合对3 He,12 C/13 C,N和[C/N]丰度的影响是量化的。我们强调了星震学对区分属于银河系盘的场巨星演化状态的关键贡献。包含热盐不稳定性对12 C/13 C,3 He和[C/N]值的变化,揭示了不同金属丰度下热盐混合的效率及其对由[C/N]值确定恒星质量和年龄的影响。根据这些模型,我们提出了由化学丰度确定恒星年龄和质量的简单关系式,并强调了星族合成工具在检验恒星模型和内部输运过程中的作用恒星。我们表明,运输过程中发生的红巨星应考虑在确定年龄为未来的银河系考古学研究。(节略)
2017-02-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium in red giant stars: Constraining non-standard mixing with large surveys in the Gaia era
锂被广泛认为是恒星内部发生的非标准混合过程的良好示踪剂。我们提出了一个新的大型锂调查红巨星的结果,并结合调查从文献中探测旋转引起的混合和热盐双扩散不稳定性沿恒星演化的影响。我们确定了829颗巨恒星样本的表面锂丰度,其中一个大的子样本(810颗恒星)具有准确的盖亚视差,并补充了准确的依巴谷视差(19颗恒星)。我们的南北巨星样本的光谱是在三个地面天文台(OHP,ESO-La Silla,Mc Donald)获得的。我们确定了大气参数(Teff,log(g),[Fe/H])和Li丰度。我们使用盖亚天体光度计和测光来确定我们的物体的光度,我们使用STAREVOL代码计算的恒星演化模型,用最大似然技术估计每个样本恒星的质量和演化状态。我们比较了所观察到的锂行为与恒星模型的预测,包括旋转和温盐混合。同样的方法被用于恒星从选定的李调查的文献。旋转引起的混合很好地解释了温度高于4200 K的恒星中锂的行为,与质量域无关。对于质量低于2 Msun的恒星,热盐混合导致进一步的锂耗尽低于RGB凸点的Teff(约4000 K),并在早期的AGB,如观察到的。根据我们采用的定义,我们在新样本中发现了0.8%到2.2%的富锂巨星。盖亚提出了一个新的旋转理解恒星的混合过程,我们的研究证实了旋转引起的过程和热盐混合的重要性。然而,需要星震学来确定富锂巨星的实际演化状态。
2019-10-29 astro-ph.SR
Evidence of extra-mixing in field giants as traced by lithium and carbon isotope ratio
虽然标准的恒星演化没有预测到,但在红巨星分支(RGB)期间,由于额外混合,轻元素(如锂、碳和氮)的表面丰度会发生变化。这通常与RGB碰撞后的温盐混合有关。特殊的富含锂的RGB恒星也可能与增强的额外混合或外部污染有关。我们测量了166颗现场红巨星样本中的Li丰度和碳同位素比12 C/13 C,-0.3<[Fe/H]<0.2,目标是EXPRESS径向速度程序,以分析额外混合的影响。系外行星探测所需的多历元观测用于减少12 C/13 C测量中的大地污染影响。由于普遍存在上限,锂丰度模式是复杂的解释,但RGB和核心的He燃烧巨人之间的比较显示,额外的混合与温盐一致的效果。样本中锂含量最丰富的巨星,被归类为接近RGB凸起的RGB恒星,具有较低的12 C/13 C。考虑到12 C/13 C不应该受到行星吞噬的影响,这似乎不是高Li的来源。在RGB中,质量和12 C/13 C之间的相关性逐渐降低,而在水平分支中的相关性逐渐增加,这再次与温盐混合相一致。我们的数据还显示了12 C/13 C和[Fe/H]之间的相关性。二元性对Li或12 C/13 C没有明显影响。我们的示例显示了与RGB凹凸后的附加混合一致的行为。12 C/13 C为描述额外混合提供了新的线索,很可能是研究红巨星混合的最佳工具。对场星中12 C/13 C的额外测量将大大提高我们与模型进行比较和理解混合机制的能力。
2022-12-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon Isotope Ratios in M10 Giants
在球状星团M10(NGC 6254)中,我们测量了31颗巨型分支星的碳丰度和$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$比,之前的CN和CH波段测量跨度为-2.33 $<$ M $_{\rm V}$ $<$ 0.18。通过比较$\sim 2.3\, μ\mathrm{m}$处的CO特征,特别是$2.37\, μ\mathrm{m}$处的$^{13}$ CO带头,与MOOG生成的合成光谱,确定丰度。观测到的光谱是用Gemini North上的GNIRS获得的,分辨率为R $\approx 3500$。来自红外光谱的碳丰度同意与以前的[C/Fe]测量发现使用CN和CH功能在近紫外/蓝色波长范围。我们发现,第一代恒星(CN-正常;共13颗恒星)的平均碳同位素比为$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$ = 5.10 $_{-0.17}^{+0.18}$,第二代恒星(CN-增强; 15颗恒星)的平均碳同位素比为$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$ = 4.84 $_{-0.22}^{+0.27}$。因此,我们发现在观测到的星等范围内,两个群体中恒星之间的$^{12}\mathrm{C}/^{13}\mathrm{C}$比率没有统计学上的显著差异。最后,我们创建了预期的碳,氮,和$^{12}\mathrm{C}/^…
2019-05-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dive into the heart of red giant stars to better understand our Galaxy
CoRoT和Kepler观测的大样本恒星的星震约束的可用性为恒星星族的星震性质的统计研究铺平了道路,并成为更好地了解恒星结构和演化的有力工具。在这里,我提出的预测恒星模型计算的代码STAREVOL包括热盐混合旋转混合。我比较的理论预测的化学性质的恒星与最近的光谱场和集群恒星的观测,并讨论了这两种机制的影响,对asteroseismic诊断,以及对银河系的氦-3的化学演化。
2013-12-16 astro-ph.SR
Models of red giants in the CoRoT asteroseismology fields combining asteroseismic and spectroscopic constraints
上下文从CoRoT和开普勒飞行任务中获得的大量红巨星样本的星震约束条件为对恒星星族的地震特性进行各种统计研究铺平了道路。目标。我们使用第一个详细的光谱研究19颗CoRoT红巨星(Morel et al 2014)比较理论恒星演化模型与疏散星团NGC 6633和场星的观测。方法.为了探索旋转诱导的混合和热盐不稳定性的影响,我们比较表面碳同位素比和锂的丰度与恒星演化预测。这些化学物质对红巨星分支上的额外混合很敏感。结果我们估计质量,半径和距离为每个明星使用地震的约束。我们注意到依巴谷和地震距离是不同的。然而,由于不确定性,这可能并不重要。虽然星团成员的地震距离是自洽的,但它们比依巴谷距离稍大。这是一个应该在其他地方考虑的问题。包括热盐不稳定性和旋转引起的混合,以及地震确定的质量模型可以解释红巨星目标的化学性质。然而,有了这些恒星样本,我们无法对当前的恒星模型进行严格的测试。对模型物理学的更严格的限制将需要测量核心和表面的旋转速率,以及重力主导的混合模式的周期间隔。如开普勒所提供或柏拉图所预期的那样,大量具有较长时间序列的恒星将有助于集合星震学。
2015-05-06 astro-ph.SR
Enhanced extra mixing in low-mass stars approaching the RGB tip and the problem of Li-rich red-clump stars
本文提出低质量恒星接近红巨星支顶端时红巨星支额外混合增强并开始产锂,从而解释富锂红团簇星的起源,并论证 AMRI 或磁增强热盐对流是最可能的机制。
2024-10-17 astro-ph.SR
An Investigation of Non-Canonical Mixing in Red Giant Stars Using APOGEE 12C/13C Ratios Observed in Open Cluster Stars
本研究利用APOGEE DR17中15个疏散簇的43颗红巨星12C/13C比值,发现观测结果偏离标准混合模型,证实了低质量RGB恒星普遍存在额外混合机制,但部分丰度模式与温盐混合模型不符。
2023-07-20 astro-ph.SR
Deep Mixing in Evolved Stars: I. The Effect of Reaction Rate Revisions from C to Al
我们目前的计算核合成在低质量红巨星分支和渐近巨星分支恒星的人口我经历扩展混合。我们采用更新版本的FRANEC演化模型,一个新的后处理代码的非对流混合和太阳丰度的最新修订。在这个框架内,我们讨论了最近的改进有关的反应速率质子捕获的影响,在中等质量的核(从碳到铝)。对于每个核心,我们简要讨论了新的选择及其动机。然后在参数化环流的基础上进行计算,与以前的工作相比,新的核输入的效果最好。我们发现,新的速率(特别是14 N(p,g)15 O反应)意味着相当大的修改后的主序星的组成。特别是,轻微的温度变化,由于质子捕获14 N的效率降低诱导丰度的变化在第一次疏浚(特别是17 O,其平衡比16 O是非常敏感的温度)。在这个新的假设中,AGB起源的前太阳氧化物颗粒几乎完全是由质量很低的恒星(M<=1.5- 1.7 Msun)产生的,永远不会变得富含C。现在解释18 O/16 O低于0.0015(第一次打捞允许的极限)的全部颗粒。此外,与以前的研究结果相反,现在没有非常低的17 O/16 O值(低于0.0005)的禁区。一个相当浅的类型的运输似乎是足够的CNO的变化在RGB阶段。温盐扩散和磁浮力引起的混合可能提供了一个合适的物理机制。热盐混合在任何情况下都不足以解释AGB上26 Al的产生。因此,其他运输机制肯定也在发挥作用。
2010-12-20 astro-ph.SR
The extent of mixing in stellar interiors: the open clusters Collinder 261 and Melotte 66
确定红巨星中的碳和氮丰度为测试恒星大气中的混合过程提供了有用的诊断。目的:我们的主要目的是确定疏散星团Collinder 261和Melotte 66中演化巨星的碳-氮和碳同位素比,并将结果与理论模型的预测进行比较。方法:高分辨率光谱分析使用差分模型大气方法。用C_2 Swan(0,1)带头在5635.5A处测得碳丰度。对含有氯化萘特征的波长区间7940-8130 A进行了分析,以确定氮丰度和碳同位素比率。氧丰度由6300 A的[O_I]线测定。结果:Collinder 261的元素丰度平均值为:[C/Fe]=-0.23 +-0.02(s.d.),[N/Fe]=0.18 ± 0.09,[O/Fe]=-0.03 ± 0.07。12^C/13^C的平均比值为11 +-2,考虑到4颗红色星团恒星和18颗星团上方的恒星。平均C/N比分别为1.60 ± 0.30和1.74。对于Melotte 66中的五颗恒星,我们得到:[C/Fe]=-0.21 +-0.07(s.d.),[N/Fe]=0.17 ± 0.07,[O/Fe]=0.16 ± 0.04。12 ^C/13 ^C和C/N比分别为8 +- 2和1.67 +- 0.21。结论:将所研究的疏散星团中恒星的12 ^C/13 ^C和C/N比值与恒星演化模型预测的比值进行了比较。Colinder 261和Melotte 66的12^C/13^C比值…
2016-03-31 astro-ph.SR
Enhancement of Lithium in Red Clump Stars by the Additional Energy Loss Induced by New Physics
由于7 Li在低温下很容易被破坏,表面锂丰度随着恒星的演化而减少。这是由大多数红巨星大气中观察到的锂耗尽所支持的。然而,最近的研究表明,几乎所有的红团簇星都具有高的锂丰度A(Li)>-0.9,这是低质量恒星演化标准理论所不能预测的。为了调和观测与模型之间的差异,我们考虑了可能来自标准模型之外的物理学的额外能量损失通道。即使在热盐混合的标准模型中,由于Cameron-Fowler机制产生的7 Be,A(Li)在红巨星分支的尖端附近也略有增加,但由此产生的7 Li丰度远低于观测值。我们发现,如果有额外的能量损失通道,7 Be的生产变得更加活跃,因为热盐混合变得更有效,形成更重的氦核。
2021-02-26 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Red clump stars of the Milky Way - laboratories of extra-mixing
在这项工作中,我们提出了主要的大气参数,碳,氮和氧的丰度,和12 C/13 C的比例确定在一个样本的28个银河系星团星。使用5086.2 nm处的C2带研究碳的丰度。对具有强烈CN特征的波长区间7980-8130 nm进行了分析,以确定氮丰度和12 C/13 C同位素比值。氧丰度由6300 ℃下的[O I]线确定。的平均丰度的C,N和O的丰度在调查的丛星支持我们以前的估计,相比,太阳和矮恒星的银河系盘,碳被耗尽约0.2德克斯,氮增强了0.2德克斯和氧是接近的丰度在矮星。分析了银河系红团星的12 C/13 C和C/N比,并与额外混合的演化模型进行了比较。Charbonnel & Lagarde的热盐混合模型中12 C/13 C比的陡降比Boothroyd & Sackmann的冷底处理模型更好地反映了低恒星质量下的观测数据。对于大约2兆太阳质量的恒星,当恒星处于氢核燃烧阶段时,旋转诱导混合的模型应考虑旋转约250 km s-1。
2013-04-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fingering Convection in Red Giants Revisited
指状(热盐)对流已经被援引了几年,作为一种可能的额外混合,这可能发生在红巨星,由于在氢燃烧区的核反应引起的化学成分的修改。然而,最近的研究表明,这种混合不足以说明所需的表面丰度。最近提出了一种基于三维数值模拟的指进对流新处方(BGS)。所得混合系数大于文献中先前给出的混合系数。我们使用这个新系数计算模型,并将其与以前的研究进行比较。我们使用LPCODE恒星演化代码与GNA广义版本的混合长度理论计算红巨星模型,我们引入指状对流使用BGS处方。结果表明,虽然指进区现在已经到达动力对流区的外侧,但混合的效率还不足以解释观测结果。指进混合系数应增加两个数量级,以达到所需的表面丰度。我们确认,指状对流不能是混合过程中需要考虑的表面丰度在RGB星。
2014-09-15 astro-ph.SR
12C/13C isotopic ratios in red-giant stars of the open cluster NGC 6791
碳同位素比率,以及碳和氮的丰度,来自银河系中最富金属的星系团之一NGC 6791的11个红巨星成员的样本。选定的红巨星的平均金属丰度和标准偏差为[Fe/H]=+0.39+-0.06(Cunha et al. 2015)。我们使用SDSS-IV Apache Point Observatory星系演化实验(APOGEE)获得的高分辨率H波段光谱。在H波段使用高分辨率光谱的优点是CO的谱线被很好地表示,并且它们的谱线轮廓对12 C/13 C的变化敏感。12 C/13 C比率的值由光谱合成分析获得。NGC 6791中的12 C/13 C比值在6.3和10.6之间变化,与温盐混合模型的最终同位素比值一致。这里推导出的比值与从文献中获得的更多的贫金属红巨星的12 C/13 C,质量,金属丰度和演化状态之间的相关性进行了研究。
2017-11-28 astro-ph.SR
$^{12}$C/$^{13}$C of Kepler giant stars: the missing piece of the mixing puzzle
本研究测定71颗开普勒场巨星的CNO及碳同位素比值,结合星震、盖亚数据与含热盐混合的演化模型及模拟星表,揭示巨星支混合效率规律,解释碳同位素比值演化趋势并指出观测与模型的N/O差异问题。
2023-12-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Close to the Dredge: Precise X-ray C and N Abundances in lambda Andromeda and its Precocious RGB Mixing Problem
Chandra LETG+HRC-S和XMM-Newton RGS光谱中的类氢碳和氮形成于λ和主星的日冕中,这是一颗轻度贫金属的G8 III-IV第一次上升巨星,完成了大约5000万年前的挖掘,已经被用来精确测量其表面C/N比。我们得到了[C/N]=0.03+/-0.07的形式结果,这是典型的老盘巨星的结果,与1 M太阳或更小的恒星的标准挖掘理论一致。相比之下,这些恒星作为一个整体,包括λ And,12 C/13 C ~< 20,这比标准模型预测的要低得多。我们发现,旧的磁盘巨人的丰度是一致的模型,包括热盐混合开始于红巨星分支光度函数“凸点”。相反,λ和表明,12 C/13 C异常可以立即出现在疏浚后,与目前红巨星分支上的额外混合模型相反。
2011-09-16 astro-ph.SR
Characterizing the Youngest Herschel-detected Protostars II. Molecular Outflows from the Millimeter and the Far-infrared
我们目前的CARMA CO(J=1-0)的观测和赫歇尔PACS光谱,表征流出的性质非常年轻,深深嵌入在猎户座分子云的原恒星。该样本包括猎户座原恒星的一个子集,称为PACS亮红源(PBRS)(Stutz等人,2013)。我们用CARMA观察了14个PBRS,用Herschel观察了其中的8个,获得了从55微米到200微米的全光谱扫描。在14个PBRS中的8个探测到了CO(J=1-0)的外流,还有两个额外的试探性探测;爆发的原恒星HOPS 223(V2775 Ori)和I类原恒星HOPS 68也探测到了外流。流出物具有一系列的形态,一些是空间紧凑的,范围<10000 AU,而另一些则延伸到主光束之外。流出速度和形态与由中间倾角(80度> i > 20度)主导一致。这证实了PBRS的非常红的24微米至70微米的颜色作为高包络密度的路标的解释,只有一种(可能两种)红色的情况是由边缘倾斜引起的。我们在8个PBRS中的5个中检测到高J(J_up > 13)CO线和/或H_2O线,并且只在检测到CO流出的PBRS中检测到。探测到的PBRS的远红外CO旋转温度比大多数原恒星(~300 K)稍低(~230 K),这5个PBRS中只有一个探测到[OI] 63微米发射。高包层密度可能会掩盖一些[OI]发射,并导致CO旋转温度降低约20 K。
2016-07-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The depletion of carbon by extra mixing in metal-poor giants
贫金属([Fe/H] <= -2)但碳正常的巨星和富碳的巨星之间存在明显的二分法。前者在红巨星分支上经历了第一次疏浚后经历了显着的碳消耗,而后者似乎没有经历显着的消耗。我们调查这一点的背景下,额外的混合发生通过热盐不稳定性,由于燃烧的氦-3。我们提出了三种模型的[C/Fe],[N/Fe]和碳-12/碳-13的演化:一个碳正常的贫金属恒星,和两个恒星,已从1.5太阳质量的AGB同伴吸积材料,一个已收到0.01太阳质量的材料,另一个已收到0.1太阳质量。我们发现碳正常贫金属星的行为很好地再现了这一机制。此外,我们的模型还表明,在富碳恒星中,碳消耗的效率显着降低。这种额外的混合机制能够再现正常碳和富碳恒星的观测特性。
2009-04-15 astro-ph.SR
The Red Supergiant Content of the Local Group
在这里,我们总结了最近的工作,在识别和表征红超巨星(RSG)的星系的本星系群。
2017-02-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the possibility of chemically driven convection in red giants. Implications for the He-core flash and mixing above the Red Giant Branch Bump
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院)
研究探讨了红巨星中化学驱动对流的可能性,提出在红巨星分支突起上方或氦核心闪期间,均质分子量反转可能触发化学驱动对流,挑战传统稳定性标准。
2026-04-13 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Binary Red Supergiants II: Discovering and Characterizing B-type Companions
大质量主序星OB在双星系统中的比例被认为高达100%。然而,很少有银河系双星红超巨星(RSG)被发现,尽管这些恒星是OB星的进化后代。正如我们最近的论文所示,双星RSG很可能有B型伴星,这是由恒星演化因素决定的。由于光谱能量分布的形状,这样的系统将具有非常独特的光度特征。因此,使用光度截止值应该可以探测到候选的RSG+B星双星系统。在这里,我们提出了我们的光谱跟踪观察这些候选人。在M31和M33的280个候选者中,我们观察到149个,并确认了63个是新发现的RSG+B星双星系统。小麦哲伦星云中的四个候选系统的额外光谱证实了它们都是新的RSG+B双星,包括第一个已知的RSG+Be恒星系统。通过将BSTAR06和MARCS模型大气拟合到新获得的光谱,我们对B星和RSG的温度和亚型进行了估计。在M31、M33和小、大麦云星云中共发现87个新的RSG+B双星系统。我们未来的研究旨在确定RSG的二元分数。
2019-03-14 astro-ph.SR
Spectroscopic Study on the Beryllium Abundances of Red Giant Stars
对200颗红巨星(主要是晚G型和早K型)的铍丰度进行了广泛的光谱研究,这些红巨星是根据Subaru/HDS获得的高色散光谱从近紫外Be II 3131.066线确定的,目的是调查这些演化巨星表面Be含量的性质;例如,依赖于恒星的参数,随着其起源和建立时间的特殊程度。我们发现Be在这些演化巨星的光球层中相对于初始丰度有1-3 dex(或更多)的显著不足(从恒星到恒星的程度相差很大)。虽然Be丰度(A(Be))对T_eff、log g、[Fe/H]、M、年龄和v_sin i的依赖性很弱,但这可能是由于A(Be)的金属丰度依赖性以及这些恒星参数之间的相互关联,因为这种趋势在金属丰度标度的Be丰度([Be/Fe])中几乎消失。通过比较Be丰度(以及它们与Li和C的相关性)和最近基于复杂恒星演化计算的理论预测,我们得出结论,如此大范围/多样性的Be亏损很难仅仅用红巨星包层中的第一次挖掘的标准理论来解释,一些额外的混合过程(如旋转或热盐混合)必须负责,这大概已经开始在主序阶段运行。这一观点得到了这样一个事实的支持,即在靠近主序星的演化程度较低的中等质量B-A型恒星中可以看到明显的Be耗尽。
2014-06-27 astro-ph.SR
WIYN Open Cluster Study, LXXVI. Li Evolution Among Stars of Low/Intermediate Mass: The Metal-Deficient Open Cluster, NGC 2506
本文分析了NGC 2506从分叉到巨分支的视场中287颗恒星的HYPERANE光谱。根据以前的数据,22颗被确定为可能的双星; 90多颗被归类为潜在的非成员。使用谱线等效宽度和神经网络方法对~60颗红巨星和缓慢旋转的关闭星进行光谱分析,得到[Fe/H] = -0.27 +/-0.07(s.d.)和[Fe/H] = -0.27 +/-0.06(s.d.),分别Li丰度是由145个可能的单星成员得出的,44个是上限。在Li倾角以外的转折星中,A(Li)= 3.04 +/- 0.16(s.d.),没有颜色、亮度或旋转速度的趋势。从穿过亚巨星分支的分叉处开始,在巨星分支的底部有一个清晰的下降到A(Li)~1.25,伴随着旋转速度从~20到70 km/s之间下降到小于20 km/s的恒星进入亚巨星分支和更远。A(Li)从巨星分支底部到红巨星团水平保持有效常数。在星团上方的一个新成员重新定义了第一个上升红巨星分支的路径;它的Li比第一个上升红巨星低0.6 dex。除了一个例外,所有氦闪光后的恒星都有A(Li)的上限,在或低于最亮的第一颗红巨星的水平。的模式是在良好的定性协议与模型预测的低/中等质量的恒星进行旋转诱导的混合在关闭和亚巨星分支,第一次疏浚,和热盐混合超出红巨星凸点。
2018-02-09 astro-ph.SR
Distribution and evolution of Li abundance in red clump stars can be explained by the internal gravity waves
本研究通过恒星演化模型表明,红巨星支阶段对流包层底部激发的内部重力波可增强混合并实现锂增丰,结合温盐混合可解释红团簇星及多数巨星的锂丰度分布。
2024-03-02 astro-ph.SR
On the Need for Deep Mixing in AGB Stars of Low Mass
低质量红巨星的光球显示出CNO同位素丰度,这是不能令人满意的典型恒星模型。对这些同位素的测量以及对星周起源的前太阳颗粒中的$^{26}$ Al/ $^{27}$ Al比率的测量也是如此。在红巨星分支(RGB)和渐近巨星分支(AGB)阶段都发生的非对流混合是通常用来解释上述证据的解释。最近,人们对AGB上这种混合现象的必要性提出了质疑,并且认为通常归因于它们的化学异常是在早期阶段形成的。因此,我们重新计算了RGB和AGB阶段低质量恒星的额外混合效应,以验证上述说法。我们的研究结果与之相矛盾,我们实际上证实,缓慢的传输下面的对流信封也发生在AGB。这主要是由氧同位素混合物和前太阳氧化物颗粒的$^{26}$ Al含量所要求的。其他证据也存在,特别是银河系和大麦哲伦星系中N型或C(N)型碳星的同位素比率,以及AGB起源的SiC颗粒。我们进一步表明,当额外的混合发生在RGB阶段的人口I星以上约1.2 $M_{\odot}$,这消耗$^3$他的信封,可能防止发生的AGB上的热盐扩散。因此,我们认为,其他额外的混合机制应该是积极的,在这些最后的进化阶段。
2010-05-19 astro-ph.SR