TYC5594-576-1: R-process enrichment metal-poor star

Atmospheric parameters and elemental abundances of metal-poor Population II star TYC5594- 576-1 ([Fe/H] = –2.8) have been studied, including the elements of neutron (n-) capture processes, as an im portant part of the enrichment sources of early Galaxy. Na, Mg, Al, Co, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy, Os, and Th abundances were determined using the synthetic spectrum method, taken into account the hyperfine structure (HFS) for the Ba II, La II and Eu II lines. The abundances of Si, Ca, Sc, N were determined based on the equivalent widths of their lines. The carbon abundance was obtained by the molecular synthesis fitting for the CH region of 4300-4330 ÅÅ. For the abundances determinations of C, Na, Mg, Al, Ba, and Th the NLTE corrections have been applied. We have determined the abundances of several n capture elements for the first time and found that the be haviour of these elements abundances shows a significant trend with increasing atomic number. The elements ratios of [Eu/Fe] = 1.85, [Ba/Eu] = –1.24, [Sr/Ba] = –1.04 con firm the status of TYC5594-576-1 as a r-process enrich ment star, with lower strontium [Sr/Fe] = –0.33 and higher thorium [Th/Fe] = 1.28 abundances. The obtained europium and thorium excesses testifies to the early en richment of the Galaxy by the r-process elements as a result of the merger of neutron stars or black holes. The car bon abundance confirms the effect of canonical additional mixing in this star.
Для відтворення раннього збагачення Галактики хімічними елементами та тестування теорій нуклеосинтезу важливим є дослідження елементів, що утворювалися в результаті процесів захоплення нейтронів n. Елементи швидкого захвату n (r-процес) можуть бути створені як результат, наприклад, злиття нейтронних зірок або впливу магнітного полю в магнітогідродинамічних наднових. Це також важливо для відстеження шляху збагачення цими елементами міжзоряного середовища в ранні галактичні часи. Для зірки TYC5594-576-1 з металічністю [Fe/H] = –2,8 були визначені атмосферні параметри та розповсюдженність елементів в її атмосфері. Спектральний матеріал отримано за допомогою ешеле-спектрографа HRS Південноафриканського великого телескопа (SALT) у режимі середньої роздільної здатності (R ~ 31000-41000) з високим коефіцієнтом відношення сигнал до шуму, близько 100-200, в діапазоні довжин хвиль від 3900 до 8700 ÅÅ. Для визначення атмосферних параметрів та хімічного складу зірки TYC5594-576-1 був застосовано наближення ЛТР (локальної термодинамічної рівноваги) з використанням моделей атмосфери Castelli & Kurucz (2004). Вмісти Na, Mg, Al, Ni, Co, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, La, Ce, Pr, Sm, Eu, Gd, Dy, Os, Th розраховані з використанням нової версії програмного забезпечення STARSP (Tsymbal, 1996), враховуючи надтонку структуру (HFS) для ліній Eu II, а вміст Si, Ca, Sc визначений з використанням єквівалентних ширин і WIDTH9 Р. Куруча. Вміст вуглецю розраховано за допомогою порівняння розрахунків молекулярного синтезу до спостережного спектру в області СН (4300-4330 ÅÅ). Для вмісту C, Na, Mg, Ba та Th ми розглянули оцінки поправок за рахунок відхилення від ЛТР. Ми вперше визначили вміст деяких елементів нейтронного (n) захвату, включно з торієм, для TYC5594-576-1 . Ми виявили, що поведінка вмісту n елементів показує ріст їх вмістів зі збільшенням атомного номера, а також співвідношення елементів [Eu/Fe] = 1.90, [Ba/Eu] = –1,19 відповідає визначенню досліджуваної зірки як зірки зі збагаченням r-процесу. Ми отримали вміст торію зі значенням [Th/Fe] =1.26. Отриманий надлишок європію і торію свідчить про раннє збагачення Галактики елементами r-процесу у результаті злиття нейтронних зірок або чорних дір. Вміст вуглецю підтверджує ефект канонічного додаткового змішування (Denissenkov & Pinsonneault 2008) у досліджуваній зірці.

Ключові слова

stars, abundances – stars, atmospheres – stars, Population II – stars, individual (TYC5594-576-1)

Бібліографічний опис

Odessa Astronomical publications = Одесские астрономические публикации = Одеські астрономічні публікації