铅星与非铅星的辐射核合成参数化研究

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本文选取利用铅星与非铅星的元素丰度观测资料作为约束条件,结合AGB星辐射核合成模型,采用参数化方法,探索低金属条件下产生铅星与非铅星的物理原因。考虑到不同核合成过程对元素丰度的贡献不同,我们提出了分量系数的概念。计算结果表明,铅星的重叠因子较大,其数值范围为(0.8-0.88);非铅星的重叠因子较小,其数值范围为(0.1-0.6)。考虑核心质量与重叠因子的关系及初终质量关心,大范围重叠因子取值可用大范围低金属丰度AGB星的初始质量来解释。由于随着AGB星的初始质量增大,其核心质量的增加,重叠因子,逐渐降低,因此非铅星可能由较大质量的AGB星污染形成,而铅星可能由较小质量的AGB星污染形成。铅星与非铅星的中子辐照量相当(0.44-0.88mbarn<-1>)。在AGB星辐射核合成模型中,最大的不定性来自核合成区域q层的形成。铅星的核合成区域q值比AGB星模型的计算结果(0.05)约大十多倍,说明在贫金属环境下总量基本不变的<13>C分布在更大的区域,即核合成区域q变大,而这一因素将直接导致核合成区域中<13>C的丰度减小相同的倍数,从而使每次脉冲的中子辐照量△τ减小相同的倍数,这恰与我们对铅星的拟合结果相吻合。从本文所得结果可以看出,在贫金属环境下,<13>C的总量与目前所广泛采用的AGB星的模型预言相吻合,但AGB星的核合成区域的大小及每次脉冲的中子辐照量都与AGB模型不相一致。可以看出,本文所得结果对AGB星模型提供了重要的约束条件。非铅星的q值与Gallino等人给出的AGB星的结果接近,但每个脉冲的中子辐照量却比相应金属丰度模型预言值小约10倍。这可能由于对于较大初始质量的AGB星,其最终核心质量较大,从而使每个循环中子照射时间减小,每个脉冲的中子辐照量减小。
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