利用对流参数化模型对8颗S＋r星的研究.pdfVIP

维普资讯 第 32卷 ／第 4期／ 河北师范大学学报 ／自然科学版 ／ VOI．32NO．4 2008年 7月 JOURNALOFHEBElNORMALUNIVERSITY／NaturalScienceEdition／ JuI．2008 利用对流参数化模型对 8颗 s+r星的研究 牛 萍 ， 张 波 (1．石家庄学院物理系，河北 石家庄 050035；2．河北师范大学 物理科学与信息工程学院，河北 石家庄 050016) 摘 要 ：目前观测到 的S+r星数 目正逐渐增多 ，为了进一步确定 S+r星的形成机制 以及它们与 s一星和 r一星的 关系，采用对流模型的参数化方法拟合 了新观测到的8颗 S+r星的观测数据 ，拟合结果与观测符合得较好 ，进一步 验证 了原有模 型的有效性和正确性 ． 关键词 ：S+r星 ；贫金属星；AGB星 ；参数化模型 中图分类号 ：P142．9 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000．5854(2o08)04．0483．05 近年来对富c的极贫金属星丰度观测表明，有一部分星的元素丰度非常特殊 ，它们表现为 s一过程及 r一 过程核素丰度均超丰 (s+r星)．这一观测事实令人困惑 ，因为它们不仅需要受到AGB星 的污染还需要受到 超新星 的污染．到 目前为止，s+r星形成机制有 9种假设…1，但还没有一种假设是完全令人信服的．所有 的假 设都包含了一个双星系统 ，在这个系统 中，主星 已经历它的红 巨星阶段和渐进 巨星支 阶段 ，完成 了CNo循 环，产生了s一过程元素 ，并把它们抛向被观测星．r一过程元素 Eu的产生机制 目前还不清楚 ，有可能是观测星 成形之前超新星产生的，也有可能是它的伴星形成超新星爆炸产生的(此种情况需要质量传输)，还有可能产 生于高 中子密度的 s一过程的物理环境 ．根据2006年Jonsell等uJ的分类 ，将 [Eu／Fe]的值作为 r一过程元素 的 量度 ，用 [Ba／Fe]的值作为 s一过程元素的量度 ，S+r星应符合以下条件 ： [Ba／Fe]1．0，[Eu／Fe]1．0，[Ba／Eu]0． S+r星问题是当前核天体物理研究领域的重要前沿研究课题．AGB星 s一过程核合成的计算模型直接涉 及 s一过程核合成的场所及物理环境，由于 目前恒星演化理论的不确定性 ，已有模型还不能 自洽解释系列观 测事实 ．2006年 ，Zhang等 J在s一过程核合成计算的基础上还考虑了r一过程的作用 ，提 出了s+r星的参数化 模型，并对 12颗S+r星进行了参数化研究，较好地拟合了 12颗 s+r星的元素丰度分布 ，从而对s+r星产生 的物理条件提供了有效的约束 ．目前观测到的s+r星的数 目正逐渐增多，为 了进一步研究 s+r星 的形成机 制以及它们与 s一星和 r一星 的关系，本文中，笔者用对流模型的参数化方法拟合 了8颗新观测到的 s+r星 ，结 果与观测符合得较好 ，进一步验证 了原有模型的有效性和正确性 ，为相关问题的研究提供了可靠的依据 ． 1 模型与主要参量 在循环发生的热脉冲过程中，富 O2的中间壳层 中经历过 s一过程 的物质被从对流外包层进来的新鲜种 子核及氢燃烧壳层 的灰烬稀释 ，同时种子核接受 中子辐照，通过 s一过程合成新的重核素 ．脉冲到来时，其 中 约占中间壳层总质量 (1一，一)(，一为重叠因子)部分的物质被挖掘到恒星的外包层中，使外包层重元素增丰，而 余下的 ，一部分继续留在中间壳层 中经历下一次脉冲．因此核素最终的产率与4个物理量有关 ．它们是 中子辐 照时间 △ 、中子数密度 发生 s一过程必须的温度 丁 (以 10为单位)及重叠因子 ，一．前 3个参量综合起来 可以给出每个脉冲的中子辐照量 Ar= 12tAt( 为依赖于温度的中子平均热速率)．根据文献[2]第 i种元 素的产率为 N￡(Z)=CN ．+CN ．10 …， (1) 其中z代表贫金属星的金属丰度 ，N 为 AGB星中s一过程核合成的元素产率丰度 ，N 代表 r一过程 的元素 产率丰