Specific features of the enrichment of metal-poor stars with neutron-capture (r-process) elements
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
1810-4215
E-ISSN
2786-5215
Назва тому
Видавець
Odesa I. I. Mechnikov National University
Анотація
In contrast to stars with near-solar metallicity (Galactic disk stars), metal-deficient stars show an abundance scatter of up to 3 dex in the enrichment with neutron-capture elements, in particular the r-process elements. The reasons of such a large variation in the in the r-process nucleosynthesis is currently matter of debate. Possible scenarios could be the presence of various r-process stellar and mechanisms in the early unevenly mixed Galaxy, as well as different stellar origin, either galactic or extragalactic, that reflect entering the Galaxy after the capture or coalescence of both individual stars and more complex stellar associations and star formations.
In order to study differences in the enrichment with the r-process elements, we selected 20 metal-deficient stars, the spectra of which were collected in the UVES/VLT archive. We employed earlier determined atmospheric parameters to calculate the abundances of about 20 neutron-capture elements via the synthetic spectrum method, taking into account the hyperfine structure for a number of elements. We performed an analysis of the enrichment with the r-process elements grounded on multiple levels of enrichment intensity – namely, limited r-process, r-I and r-II – and the arrangement of stars by their belonging to different populations of the Galaxy, based on the stars’ spatial velocity components.
На відміну від зір із близькосонячною металічністю (зорі диска Галактики), зорі з дефіцитом металів демонструють розкид вмістів до 3 dex у збагаченні елементами, що захоплюють нейтрони, зокрема елементами r-процесу. Причини такої великої варіації в нуклеосинтезі r-процесу наразі є предметом дискусій. Можливі сценарії полягають в наявності різноманітних зір і механізмів r-процесу в ранній нерівномірно змішаній Галактиці, а також різного походження зірок, галактичного чи позагалактичного, що відображає входження в Галактику після захоплення або злиття як окремих зірок, так і більш складних зоряних асоціацій та зоряних утворень. Щоб вивчити відмінності у збагаченні елементами r-процесу, було відібрано 20 зір з дефіцитом металів, спектри яких ми отримали з архіву UVES/VLT. Ми використовували раніше визначені параметри атмосфери для розрахунку поширеності близько 20 елементів, які утворені в процесах захоплення нейтронів, за допомогою методу синтетичного спектра, враховуючи надтонку структуру ряду елементів. Ми провели аналіз збагачення елементами r-процесу на основі кількох рівнів інтенсивності збагачення, а саме обмеженого r-процесу, limited-r, та надлишкового збагачення r-І та r-ІІ типів. Для зір категорії limited-r існує ймовірність збагачення елементами з атомним номером більше 70. Авторами запропоновано різні механізми та процеси збагачення у випадку зір, класифікованих як різні типи r-збагачення, це Наднові, колапсуючі в ядрі, швидко обертові магніто-гідродинамічні наднові, колапсари, та злипання нейтронних зір та чорних дір в різних варіантах. Показано, спираючись на компоненти просторової швидкості, що зорі досліджуваної вибірки належать до різних популяцій Галактики, як до товстого диска, так і до внутрішнього та акреційного гало.
На відміну від зір із близькосонячною металічністю (зорі диска Галактики), зорі з дефіцитом металів демонструють розкид вмістів до 3 dex у збагаченні елементами, що захоплюють нейтрони, зокрема елементами r-процесу. Причини такої великої варіації в нуклеосинтезі r-процесу наразі є предметом дискусій. Можливі сценарії полягають в наявності різноманітних зір і механізмів r-процесу в ранній нерівномірно змішаній Галактиці, а також різного походження зірок, галактичного чи позагалактичного, що відображає входження в Галактику після захоплення або злиття як окремих зірок, так і більш складних зоряних асоціацій та зоряних утворень. Щоб вивчити відмінності у збагаченні елементами r-процесу, було відібрано 20 зір з дефіцитом металів, спектри яких ми отримали з архіву UVES/VLT. Ми використовували раніше визначені параметри атмосфери для розрахунку поширеності близько 20 елементів, які утворені в процесах захоплення нейтронів, за допомогою методу синтетичного спектра, враховуючи надтонку структуру ряду елементів. Ми провели аналіз збагачення елементами r-процесу на основі кількох рівнів інтенсивності збагачення, а саме обмеженого r-процесу, limited-r, та надлишкового збагачення r-І та r-ІІ типів. Для зір категорії limited-r існує ймовірність збагачення елементами з атомним номером більше 70. Авторами запропоновано різні механізми та процеси збагачення у випадку зір, класифікованих як різні типи r-збагачення, це Наднові, колапсуючі в ядрі, швидко обертові магніто-гідродинамічні наднові, колапсари, та злипання нейтронних зір та чорних дір в різних варіантах. Показано, спираючись на компоненти просторової швидкості, що зорі досліджуваної вибірки належать до різних популяцій Галактики, як до товстого диска, так і до внутрішнього та акреційного гало.
Опис
Ключові слова
stars: abundances, stars: atmospheres, stars: stellar evolution, зорі: вміст, зорі: атмосфера, зорі: еволюція зір
Бібліографічний опис
Specific features of the enrichment of metal-poor stars with neutron-capture (r-process) elements / T. Mishenina, T. Gorbaneva, A. Dmytrenko, M. Pignatari, F.-K. Thielemann // Odesa Astronomical Publications. – 2024. – Vol. 37. – P. 47–51.