CEMP星HE 1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H]～-3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP),该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe]=1.16±0.31,[Pb/Fe]=1.98±0.19),而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe]=0.46±0.22),使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布.采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化.利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合,发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成,而r-过程核合成也有贡献.     

CEMP星HE1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H] ~ - 3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP), 该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe] = 1.16±0.31, [Pb/Fe] = 1.98±0.19), 而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe] = 0.46±0.22), 使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布. 采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化. 利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合, 发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成, 而r-过程核合成也有贡献.     

两颗CEMP-s视单星化学元素的天体物理来源研究

CS30301–015和HE1045+0226是两颗C元素和s-过程元素均超丰的贫金属(CEMP-s)星.视向速度观测发现这两颗星可能为单星.采用叠加与分解的方法探究这两颗星化学元素的天体物理来源能够为更好地理解银河系早期化学演化提供线索.计算结果表明:这两颗星的轻元素和Fe族元素主要产生于大质量星的primary过程.对于CS 30301–015,中子俘获元素主要来自AGB (Asymptotic Giant Branch)星中的主要s-过程. Pb的显著超丰主要归因于主要s-过程的贡献(约占Pb观测丰度的99.8%).需要更多的视向速度观测来确定这两颗星的轨道特征.对于HE 1045+0226, 56Z (质子数)62的重中子俘获元素主要来源于主要s-过程; Eu主要来源于主要r-过程.而轻中子俘获元素Y和Zr主要来自快速自转大质量星的primary弱s-过程,这一核合成过程对HE 1045+0226的Y和Zr丰度的贡献分别约为69.8%和67.6%.这从观测的角度证明弱s-过程能够在贫金属环境下发生.     

贫金属星中子俘获元素丰度

贫金属星的中子俘获元素丰度与恒星的形成和演化密切相关,它为研究星系形成早期的历史背景和化学演化提供了重要信息。贫金属星中子俘获元素丰度的研究已成为近年来核天体物理研究的前沿和热点。介绍了恒星内部重元素的核合图像,ｓ过程和ｒ过程核合成的概念及其核合成场所。着重介绍了近年来有关贫金属星中子俘获元素丰度的观测结果,综述了近年来贫金属星子俘获元素分布的理论研究进展情况和中子俘获元素的星系化学演化的研究进展     

Mg超丰恒星的性质及其起源的研究

Mg超丰恒星([Mg/Fe]1.0)的特殊丰度模式无法用普通恒星的Mg元素起源和银河系化学演化机制解释。对这类特殊天体的起源和演化及化学丰度性质的研究,有助于深化理解恒星核合成及星系演化中一些特殊过程。首先介绍了目前文献中由高分辨率光谱证认的Mg超丰恒星,并对这些恒星的大气参数、运动学参数和化学丰度特征等性质及其起源机制进行了分析。其次统计了在斯隆巡天数据中系统搜寻的Mg超丰恒星候选体的大气参数和运动学分布特征,并且筛选了其中C超丰的候选体。研究发现绝大部分Mg超丰恒星表现了C超丰;在Mg超丰恒星中,存在中子俘获元素超丰的那些恒星都存在于双星系统中,其演化过程受到了AGB伴星的影响;而没有表现中子俘获元素超丰的那些恒星极有可能起源于第一代低能量超新星,部分恒星具有很高的空间速度,这类空间速度大于300 km/s的Mg超丰恒星可能是搜寻第一代恒星([Fe/H]-5.0)的最好样本。     

贫金属星中子俘获元素的丰度分布

在提出的贫金属星中子俘获元素丰度的计算模型基础上研究1999年新发表的21颗贫金属星的中子俘获元素丰度分布。结果表明，对较重的中子俘获元素理论预测曲线与观测值符合得很好，而对较轻的中子俘获元素二者有所偏离。这表明在贫金属环境下，对较重的中子俘获元素各核合成过程产生的丰度分布与太阳系中相应过程的丰度分布相似，但贡献比例与太阳系不同；而对较轻的中子俘获元素丰度分布与太阳系的丰度分布有所偏离；这也说明较轻的和较重的中子俘获元素的核合成场所不同，即具有不同的核合成机制。同时还特别讨论了丰度观测误差对表征各核合成过程的分量系数的影响。     

贫金属富碳天琴RR变星的形成

贫金属富碳恒星(Carbon-Enhanced Metal-Poor, CEMP)是研究宇宙早期恒星性质和化学演化的极佳样本,通常认为来自双星.目前发现的贫金属富碳星中有9颗天琴RR变星(RR Lyrae star, RRL),其中至少7颗未表现出任何双星特征.传统双星物质转移模型不足以充分解释贫金属富碳天琴RR变星(CEMP-RR Lyrae)单星的形成.之前研究表明氦白矮星和赫氏空隙星(HG)的并合模型可以解释部分富碳红巨星单星的碳增丰现象,因此贫金属富碳星单星也可能来自氦白矮星和赫氏空隙星的并合模型渠道.通过详细计算的氦白矮星和赫氏空隙星并合模型来检验这一演化渠道,结果表明:该并合模型在后续的演化过程中,其重力加速度、温度、表面碳丰度均能与观测符合较好.由此,氦白矮星和赫氏空隙星并合模型极有可能是贫金属富碳天琴RR变星的形成渠道之一.     

贫金属星重元素丰度分布的参数化研究

基于大量贫金属星元素丰度的观测资料,以太阳系重元素丰度分布为标准,选取Sr、Ba、Eu分别作为贫金属星弱s-过程、主要s-过程、r-过程3种核合成的典型元素,采用参数化方法,分析了不同核合成过程对贫金属星重元素丰度的贡献比例.研究表明:金属丰度越高,弱s-过程、主要s-过程对较轻的中子俘获元素丰度的贡献就越大,较重的中子俘获元素主要由r-过程和主要s-过程产生;金属丰度较低,重中子俘获元素丰度主要由r-过程产生,星系早期弱s-过程对元素丰度几乎没有贡献.     

LAMOST-Kepler视场中富锂巨星表面转动研究

Kepler卫星提供的长时序、高精度的光度观测和郭守敬望远镜(LAMOST)提供的大规模光谱观测为研究恒星表面转动周期与富锂巨星锂丰度关系提供了良好的数据.将LAMOST搜寻到的富锂巨星与Kepler观测交叉,获得了619颗共同源,研究了其中295颗有良好观测数据的富锂巨星的表面转动.在205颗有星震学参数的恒星中提取出14颗恒星的转动周期,其中氦核燃烧星(HeB) 11颗,红巨星支(RGB) 2颗, 1颗演化阶段未确定.本样本中的极富锂巨星(A(Li) 3.3 dex)皆为HeB;对于90颗没有星震学参数的样本因而没有依靠星震学手段确定演化阶段的恒星中,有22颗提取出了自转周期.前者的自转探测率为6.8%,显著高于之前工作中大样本巨星2.08%的探测率.同时,此研究首次从自转周期的角度确认了恒星转动与巨星锂增丰存在相关性,在增丰程度较弱时,自转周期分布比较弥散;强锂增丰的星倾向于快速转动.富锂巨星与极富锂巨星在转动速度随锂丰度的演化上展现了两个序列,在转动-锂丰度图上的A(Li)≈3.3 dex处产生第2个下降序列,或许暗示了两者在形成机制上的不同.极富锂巨星的样本中,随巨星锂增丰程度增强,恒星转速加快.这种相关性为由转动引起的额外混合作为富锂巨星形成的机制提供了支持.     

中等贫金属星高分辨率光谱分析 I.光谱数据与等值宽度

利用北京天文台兴隆观测基地2.16米望远镜的折轴阶梯光栅摄谱仪，获得了一批中等贫金属星的高分辨率，高信噪比光谱，通过MIDAS软件包对其中7颗中等贫金属星进行了光谱处理，得到了它们的等值宽度，最后给出院 样本恒星的等值宽度及误差分析。     

贫金属星的重元素丰度——Ⅰ.观测数据和大气模型

本文给出了27颗贫金属矮星和亚巨星的高分辨率高信噪比光谱观测资料.确定了这些样本星的恒星大气参数.利用Magain的定标方法,从b—y和V—K包指数导出有效温度.由迫使Fell谱线与高激发态Fel谱线给出相同铁丰度值确定表面重力.由Stromgren m_1色指数确定金属丰度[Fe/H].     

第一代恒星的观测和研究进展

第一代恒星（星族Ⅲ恒星）标志着宇宙从暗物质时代到现在已知的宇宙的转折点。目前对第一代恒星（星族Ⅲ恒星）的观测结果表明，在银河系中还没有发现零金属丰度的恒星，金属丰度[Fe/H]≤-2.5的恒星极少。由于近几年的BPS巡天，银河系中已知的极端贫金属丰度的恒星数目大大增多。目前，可探测到的极端贫金属星的金属丰度[Fe/H]最低约为－4．1。金属丰度在－4到－3之间的恒星大约有100多颗，这些恒星的运动学特性非常类似于其它晕星。然而还没有发现第一代恒星，或金属丰度[Fe/H]≤-5的恒星。关于第一代恒星的形成过程、初始质量函数以及存在于银河系的什么地方，都还没有任何直接的证据。但第一代恒星确实存在。第一代恒星这个谜一般的实体，向观测和理论天文学家提出了巨大挑战。为探测和预言银河系中的第一代恒星，天文学家提出了许多观测方案和理论模型。对有关第一代恒星在观测和理论研究上的进展进行了综述。     

极贫金属晕星中Eu元素的起源

快中子过程(r-过程)发生在富中子的环境中.但是它所在的具体天体物理环境并不是很清楚.随着观测的进展,近年发现了很多的极贫金属的晕星.它们有两个特征:一是快中子元素超丰,并且相对丰度与太阳上的一致.另一个特征是当金属丰度一样时,星体中快中子元素的含量有大的弥散性.这为研究r-过程起源提供了一种独特的途径.模拟计算的方法,用于研究星系演化的过程,以及相伴发生的恒星的快中子核素含量的弥散性,可用来了解快中子元素的起源这样得出的星系演化模型,不仅包含了气体区域自发的恒星形成,而且考虑了超新星爆发激发的恒星形成.结果显示,低质量端的超新星应是快中子核素的产生地.同时,超新星引起的星系演化的不均匀性不足以解释观测到的晕星快中子元素含量的弥散,因此这个问题还有待于更进一步研究.     

贫金属星r过程核合成相关问题的研究进展

快中子俘获过程(r过程)可以解释大约一半比铁重的稳定(和一些长寿命放射性的)富中子核素的产生,这已经被太阳系及各种金属丰度下恒星的观测结果所证实.为建立r过程模型,需要大量的核物理信息:涉及到β稳定谷与中子滴线之间的各种核素的稳定特性及β衰变分支等物理参数,实验和理论都面临巨大的挑战.综述了近年来贫金属星r过程核合成理...     

基于郭守敬望远镜(LAMOST)试观测数据新发现的贫金属星候选体

贫金属星因其内在蕴涵着银河系早期化学元素形成和演化等信息,所以他们对银河系及宇宙早期形成历史的研究具有重要意义。目前对贫金属星的搜寻与研究已成为天文学的一大国际研究热点。随着郭守敬望远镜(LAMOST)试运行的开展及数据的积累,我国已具备自主开展此领域研究工作的有力观测设备及数据资源。通过采用有效的的测量方法,对郭守敬望远镜试观期获得的低分辨率(R≈2 000)恒星光谱数据进行恒星大气物理参数测量,新发现了8颗[Fe/H]-1.00 dex的贫金属星候选体,其中1颗[Fe/H]=-2.73dex属于很贫的贫金属星(VMP)。工作首次显示并证明了郭守敬望远镜能够有效地开展银河系内搜寻大量贫金属星的工作。     

红团簇巨星的光谱分析及其作为I、K波段标准烛光的研究

基于高分辨率、高信噪比光谱观测资料，确定了19颗贫金属红团簇巨星的恒星大气参数，得到样本星4种α族元素(O、Mg、Ca、Si)的化学丰度．讨论了铁丰度与恒星大气参数的相关性以及α族元素丰度随金属丰度的变化，计算了共58颗红团簇巨星在I、K波段的绝对星等，讨论了它们与恒星铁丰度之间的关系．结果表明，在分析铁丰度范围内相对于I波段，K波段的绝对星等与铁丰度的相关性更弱，并且与利用理论模型得到的红团簇巨星I、K波段绝对星等与铁丰度的关系进行了比较与验证。     

弱发射线T Tauri型星的高色散光谱观测

应用国家天文台兴隆观测基地2.16 m望远镜及其高色散光谱仪,对6颗弱发射线T Tauri型星(Weak-line T Tauri Stars,简称WTTS)进行了高色散光谱观测,计算了这些弱发射线T Tauri型星的锂元素丰度,讨论了这些弱发射线TTauri型星锂丰度和恒星自转周期、光变幅度的关系,研究发现:自转较快的弱发射线T Tauri型星锂丰度小于自转较慢的弱发射线T Tauri型星锂丰度;但是这些弱发射线TTauri型星,其锂丰度与恒星在V波段的光变幅度并没有明显的相关性.     

中等贫金属星的元素丰度分析

给出 １１颗中等贫金属星－１．３ ５［Ｆｅ／Ｈ］ ≤－０．６的观测资料,确定了这些样本星的恒星大气参数,得到了这些星中１４种元素的丰度．讨论了各类元素丰度比随金属丰度的变化。α元素（Ｍｇ、 Ｓｉ、 Ｃａ、 Ｔｉ）相对于铁均表现超丰,每一金属丰度处都存在不同程度的弥散．大部分的铁峰元素（Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ）也相对于铁超丰,不随［Ｆｅ／Ｈ］而变化,而［Ｍｎ／Ｆｅ］则随金属丰度的增加而增加．［Ｎａ／Ａｌ］在［Ｆｅ／Ｈ］＞－１．１的样本星中表现超车,在［Ｆｅ／Ｈ］＜－１．１的样本中却明显过贫．     

中等贫金属星的元素丰度分析

给出１１颗中等贫金属星－１．３≤「Ｆｅ／Ｈ」≤－０．６的观测资料,确定了这些样本星的恒星大气参数,得到这些星中１４种元素的丰度,讨论了各类元素丰度比随金属经,α元素（Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｔｉ）相对于铁均表现超丰,每一金属丰度处都存在不同程度的弥散。大部分的铁峰元素（Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ）也相对于铁超丰,不随「Ｆｅ／Ｈ」而变化,百「Ｍｎ／Ｆｅ」则随金属丰度的增加而增加。「Ｎａ／Ａｌ」在「Ｆｅ／Ｈ〉０－     

贫金属星HD203608和HD211998的重元素丰度分布

根据贫金属星个别重元素丰度的观测值和太阳系重核素的ｒ过程和ｓ过程分量的丰度分布,计算了贫金属星ＨＤ２０３６０８和ＨＤ２１１９９８的重元素丰度并与观测进行了比较。结果表明,太阳系纯ｒ过程和ｓ过程元素丰度均不能拟合出这二颗样品星的丰度观测值,而应同时考虑ｒ过程和ｓ过程的贡献