低金属外赋AGB星的元素丰度研究

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Gallino等人的低质量AGB星核合成模型预言:在金属丰度较高时,由于核合成区域内中子数密度较低,中子辐照量较小,合成铅的效率较低,铅相对于其它重元素不会超丰;而当金属丰度[Fe/H]小于-1.3时,由于核合成区域内中子数密度较高(中子数密度近似与金属丰度成反比),中子辐照量也较大,合成铅的效率较高,铅相对于其它重元素超丰,富s-过程的低质量AGB星都是铅星([Pb/hs]≥1,其中hs代表较重中子俘获元素,如Ba,La,Ce)。2001年Busso等人为了解释低金属丰度AGB星的元素丰度观测结果,曾人为地将标准情况的中子数密度降低,这意味着贫金属环境下中子数密度与太阳金属环境几乎没有区别,显然与中子数密度的金属丰度依赖关系不相一致。很明显,非铅星的存在还不能用目前的AGB星核合成模型合理解释。在讨论贫金属的铅星与非铅星的重元素丰度分布特征时,将其按金属丰度的大小进行研究可能会得到更加详细的信息。 本文考虑金属丰度对内禀AGB星s-过程核合成的影响,在外赋AGB星系统的轨道根数变化及重元素超丰计算的基础上,用Monte-Carlo方法研究了贫金属的外赋AGB星重元素丰度分布的特征。计算结果表明,星风吸积模型基本可以模拟并解释与贫金属外赋AGB星丰度分布相关的系列观测事实: (1)模型的计算结果仍基本覆盖了所有外赋AGB星的观测值分布区域.由于双星之间的距离范围很大,导致具有确定初始金属丰度的外赋AGB星的重元素丰度具有较大的离散. (2)由于星风物质吸积的稀释作用,使得原内禀AGB星的线状分布结构形成外赋AGB星的带状分布结构,对于某一给定的内禀AGB星重元素超丰因子随金属丰度分布曲线,当[hs/ls]>0.2时,外赋AGB星的丰度比在内禀AGB星分布曲线之下离散.而当[hs/ls]<0时,外赋AGB星的丰度比在内禀AGB星分布曲线之上离散. (3)在较高金属丰度时,由于中子辐照量较小,对产生较轻的重元素更有利,使得[hs/ls]<0,随着金属丰度的下降,中子辐照量增大,对产生较重的重元素更有利,使得[hs/ls]>0.
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