《AGB星s-過程和相關輕元素核合成的內在物理關係研究》是依託河北師範大學，由崔文元擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：AGB星s-過程和相關輕元素核合成的內在物理關係研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：崔文元
- 依託單位：河北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對現有的大量碳增豐貧金屬(CEMP)星豐度資料進行分類並全面分析比較，找出與貧金屬條件下慢中子俘獲核合成密切相關的物理信息。採用將AGB星s-過程核合成詳細計算與現有AGB星詳細結構演化模型（可詳細計算C、N、O等輕元素產量）有機結合的方法，對各類CEMP星的輕、重元素豐度分別耦合起來進行系統分析，確定貧金屬環境s-過程核合成的物理環境及其特點，找出低金屬環境中存在重元素豐度比[Pb/hs]及相關輕元素豐度觀測彌散的物理原因，探索低金屬條件下形成各類CEMP星的物理機制。對貧金屬星的C、N、O等輕元素豐度資料進行必要的3D和NLTE修正，確保研究結果的可靠性。研究現有貧金屬星上Ba、Nd、Sm、Eu的完整同位素豐度，實現對貧金屬環境s-過程的精確分析，提取出更準確的核合成信息。比較分析各類CEMP星的s-過程物理參量，明確貧金屬環境下s-過程核合成的具體特徵，解決一些星系早期的核合成問題。
結題摘要
發展了多分量AGB星模型，研究了鋇星、富-r星、CEMP-r/s和-s星的豐度分布，發現扣除s-過程的貢獻後，r/s星和富-r星的豐度模式相近。分析了樣本星的[Pb/Fe]隨[hs/Fe]的分布，發現貧金屬環境更利於鉛產生的規律非常明顯。發現兩類CEMP星中的s-過程核合成效率相較於鋇星具有更大範圍的彌散。由CEMP星的相似[Pb/hs]分布，確定其s-過程物質具有相同的起源，即前AGB伴星的污染。發現貧金屬星中的[Pb/hs]彌散主要由AGB星內部核合成的內稟彌散導致。主要因素為13C中子源的形成效率不同、恆星的質量不同及金屬豐度對中子毒素和種子核數密度的影響。在r/s星中，發現r-過程貢獻了相似比例的鋇、鉛等重元素，自然地解釋了其比CEMP-s星高的重元素增豐的現象。r/s星由SNII觸發形成並污染r-過程物質。由r/s星中鋇、銪強相關性，我們推斷其s-過程物質的吸積量與r-過程物質的增豐亦有很強的正相關性。考慮了各元素豐度的相應3D和NLTE修正，有力地保證了研究結果的可靠性。新發現了一顆CEMP-r/s星HE1405-0822，並測定了近40個元素的豐度，確定其質量小於3M⊙且屬於一個雙星系統。發現其r-過程豐度模式不能被現有模型擬合，加深了人們對於r-過程核合成複雜性的認識，加強了人們對存在第三種重元素核合成過程的懷疑。由鈉、鎂豐度分布，我們推斷22Ne在相關的s-過程中主要充當了種子核和中子毒素的角色。確定了主要和弱r-過程豐度的分布，分解了太陽系的r-過程豐度並將弱r-過程分量推廣到了輕元素和鐵族元素。在考慮了s-過程和SNIa的貢獻後，得到了鐵族和輕元素中來自大質量星secondary過程的豐度模式。利用主要和弱r-過程分量對30顆貧金屬星進行擬合，找到了兩顆弱r-過程典型星。求出了星系形成早期的大質量星產生的P分量的豐度模式，成功解釋了低鍶星的現象。對貧金屬星流恆星的豐度進行分解後發現了一顆弱r-過程星。發現不同星流恆星的兩個r-過程分量係數相近，推斷它們有共同的天體物理起源。利用兩個r-過程豐度的分布，確定了主要和弱r-過程前身星質量的範圍，並估算了這兩個過程的產量。分解銀河系恆星的豐度並得到了各分量的貢獻隨金屬豐度的變化趨勢，將來可與河外星系作比較。分解了天爐座矮星系的恆星豐度，得到了矮星系初始質量函式“bottom-heavy”的重要證據。
