球状星团M2中恒星元素的天体物理来源探究

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我们的宇宙大约形成于140Gyr年前的一次大爆炸。球状星团是星系中古老的、寿命很长的成员,被称为星系演化的活化石。观测表明,球状星团M2中α元素、Fe族元素和中子俘获元素的丰度随样本星[Fe/H]的变化呈现出不同的变化趋势。对样本星中元素丰度来源的研究可以帮助我们更好的理解球状星团M2形成的历史和化学演化进程。本文主要包括两部分:第一部分首先给出了独立于星系化学演化的五分量元素丰度模型及其计算方法。其次对球状星团M2中14颗样本星(6颗r-only星,4颗s星,4颗metal rich星)的元素丰度进行了拟合,并给出了最佳拟合结果。通过对计算结果的系数分布情况进行分析得出,在样本星所观测的金属丰度范围内,r-过程分量对元素丰度的贡献一直处于主要地位。weak s-过程分量和SNe Ia分量虽然对元素丰度的贡献较少,但是随着[Fe/H]的增大其贡献也缓慢增加。4颗s星具有典型的s-过程特征,s-过程贡献超丰。另外,文中给出的整体拟合效果图也验证了我们的计算方法是可行有效的。第二部分对计算结果给出了分析和讨论。对样本星的α元素、Fe族元素和中子俘获元素的天体物理来源进行了分析讨论,并给出了本文的结论。本文所选取样本星的观测金属丰度范围较窄(-1.8<[Fe/H]<-0.9),在观测范围内,大质量星的primary过程分量对α元素和Fe族元素丰度的贡献都起了明显的主导作用,并且primary分量对α元素和Fe族元素的贡献随着[Fe/H]的增加,呈现出不同程度的缓慢下降的趋势。与此同时,SNe Ia分量和大质量星的secondary过程分量对α元素和Fe族元素丰度的贡献随着样本星[Fe/H]的增加缓慢上升。较轻的中子俘获元素Y元素和Zr元素的丰度主要是来源于main s-过程分量和week r-过程分量,其对元素丰度的贡献随[Fe/H]的增加变化缓慢;而较重的中子俘获元素的天体物理来源为main r-过程分量和main s-过程分量,对于比Eu重的元素,main r-过程分量的贡献作用一直处于主导地位。4颗s星在样本星中比较特别,main s-过程分量对其元素丰度的贡献超丰,这可能与其受到了低质量AGB星的污染有关。
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