考虑时间延迟后较重r-过程元素的化学演化

考虑有效产生r-过程(快中子俘获过程)元素的Ⅱ型超新星延迟爆发的因素,大体上经过10次大质量Ⅱ型超新星(M>35 M⊙)先爆发后,产生r-过程元素的Ⅱ型超新星(M=(28～35) M⊙)才开始爆发. 从星系化学演化角度看,r-过程元素的主要来源为较大质量Ⅱ型超新星(M=(28～35) M⊙). Ⅱ型超新星占Ⅱ型超新星总数的4%.核合成区域内种子核和中子源主要来自恒星自身的核反应.经计算得到星系晕中较重的r-过程元素Eu,Ba,Ce,La,Nd,Pr,Sm等元素丰度的离散情况及其化学演化.     

r-过程核合成的场所和重元素丰度的离散

首先考虑到随前身星质量增加Ⅱ型超新星爆发α元素的产量并不单调增加,从而导致Ⅱ型超新星所污染的星际气体的α元素丰度出现反转的因素,将贫金属星Ba的观测丰度分为2支,其中i支元素丰度产生于较低质量超新星,y支元素丰度产生于较高质量超新星,采用FM2004的Ⅱ型超新星爆发Mg元素的产量,利用Tsujimoto提出的方法,根据观测到的极贫金属星Ba和Mg丰度数值计算各种质量超新星r-过程的产量,得出星系中r-过程元素核合成的主要质量区间.然后,根据得到的不同质量Ⅱ型超新星r-过程的产量关系,改进Fields等所提出的方法,解释观测到的贫金属星中子俘获元素的弥散性;另外,还根据3成份(晕、厚、薄盘)多相模型(气体、分子云、大小质量恒星以及剩余物质),利用所得到的产量计算了r-过程元素的均匀化学演化.     

Ⅱ型超新星r-过程元素核合成产量及主要产量区间

根据观测到的极贫金属星中元素Sr,Y,Ba与元素Si丰度的相关性,利用WW1995与FM2004给出的Ⅱ型超新星Si的理论产量计算了极贫金属环境下各种质量超新星r-过程元素的核合成产量,将所得结果与前人的结果作了对比;进一步讨论了星系化学演化中r-过程元素核合成的主要产量区间.     

利用Si元素的产量确定重元素核合成的场所

文章根据随前身星质量增加Ⅱ型超新星爆发α元素的产量并不单调增加的情况下,将贫金属星Ba元素的观测丰度分为两支,其中i支元素丰度产生于较低质量超新星,y支元素丰度产生于较高质量超新星,采用FM2004的Ⅱ型超新星爆发Si元素的产量,利用Tsujimoto提出的方法,根据观测到的极贫金属星Ba和Si丰度数值计算各种质量超新星快中子俘获元素的产量,得出星系中快中子俘获元素核合成的主要场所。     

2013-09 科技要闻

Ia型超新星研究获新进展Ia型超新星的爆发以及它们的前身星的物理机制仍然是个谜题。幸运的是,近几年来观测到的Ia型超新星的数据显著增长,天文学家能够探测超新星统计学上的性质,并建立起它们与宿主星系的联系。清华大学物理系天体物理中心副教授王晓锋等对一类超新星(源于1.4个太阳质量的致密星,也就是"白矮星"热核爆炸产生的,简称Ia型超新星)的光谱特征和它们宿主星系的性质进行了最新的研究,发现了低膨胀速度与高膨胀速度的两类Ia型超新星有着本质的区别,     

前身星与Ⅱ型超新星爆发的数值模拟

利用考虑物质回落与混合效应的前身星输入数据,在一维球对称瞬时爆发模型下数值模拟了质量为12～15 M⊙Ⅱ型超新星的星核坍缩、激波传播、爆发能量等过程.计算结果表明:前身星的星核质量、密度、温度、物质构成等对Ⅱ型超新星爆发有重要影响,不过,数值模拟仍不能实现超新星的瞬时爆发.     

电荷屏蔽与超新星前身星阶段电子丰度的变化率

超新星的前身星核心区的电子丰度 ,是Ⅱ型超新星的理论研究中最关键参数之一 .对于Ｉ型超新星 ,尽管其坍缩的主要原因是当吸积白矮星的质量超过Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ临界质量时广义相对论效应引起的 ,但是电子俘获会加速其坍缩过程 .电子俘获率的高低不仅影响着前身星演化阶段中的中子剩余 ,同时电子俘获反应伴随着大量中微子的产生 ,电子俘获反应进而冷却了铁核心 .人们对超新星的前身星环境的电子俘获问题进行了广泛的研究 .Ｂｅｔｈｅ等人的研究表明 ,Ｇａｍｏｗ Ｔｅｌｌｅｒ(ＧＴ)共振跃迁能大大增加电子俘获率 ,而且可能影响前…     

不同质量恒星的核合成产率

恒星核合成产率是星系化学演化模型中一个非常重要的参量,采用不同的产率会得到元素的不同演化行为,从而给出不同的星系化学演化信息.而由于采用不同的核合成计算参数,不同研究者计算出的产率有所区别.评述了最近发表的中、小质量恒星及大质量恒星的演化与核合成计算结果,并对他们所采用的参数进行了比较,为恒星核合成计算及星系化学演化研究提供有益的参考与指导.     

LAMOST与APOGEE同源恒星的谱线指数分析

星系中恒星星族的丰度模式研究可以揭示星系的化学演化历史。恒星星族的丰度模式分析的常用方法是使用元素丰度响应函数。利用从观测光谱得到的谱线指数,结合从理论光谱得到的元素丰度响应函数,可得到一些重要元素的丰度和相对比值。我们测量了LAMOST和APOGEE同源星的谱线指数,并且分析了3类(类α-元素族,类铁族,Hβ)谱线指数与Mg_2间的关系。此外还发现Hβ谱线指数可以大体上区分矮星与巨星。     

星系中子辐照量分布函数

先引入随时间t变化的星系中子辐照量分布函数gρal(t,τ)描述各演化阶段星系s-过程核素丰度的分布规律.利用星系化学演化的三成分模型导出星系中子辐照量分布函数的演化方程,从而建立星系的中子辐照量分布函数gρal(t,τ)与AGB星的中子辐照量分布函数ρAGB(τ)之间的关系.取AGB星中子辐照量为指数分布,当取t=t⊙时,得到了太阳系的中子辐照量分布Sρun(τ).