Post-AGB星大气参数的测量和Ba元素同位素比例研究

论文摘要

中子俘获过程主要分为慢中子和快中子俘获过程,近年来人们认为还存在一个介于这两者之间的过程,即中间过程（i-过程）,i-过程的天体物理场所目前仍不清楚。从观测上看i-过程都与AGB星有关,但都没有得到相关恒星演化理论的支持。关于i-过程仍然存在许多问题,需要进一步讨论。目前,国际上在研究与中子俘获元素增丰恒星相关的中子俘获核合成时均采用元素丰度作为观测约束,但有局限性。因为相同的元素丰度实际上可以对应着不同的同位素比例组合。同位素能够为我们提供更加严格的观测约束。为了能够获得更加可靠的中子俘获核合成过程的信息,需要从同位素层次开展相关研究。Post-AGB星一般被认为是i-过程可能发生的天体物理场所,r/s星被认为是由i-过程形成的,所以我们选取了两颗具有r/s星特征的post-AGB星作为研究目标:IRAS08143-4406、IRAS 14325-6428。首先,在欧洲南方天文台（ESO）数据库中下载了其完整的高分辨率、高信噪比的光谱,利用光谱方法对文献里两颗post-AGB星的大气参数进行了重新测定,测定的两颗post-AGB星IRAS 08143-4406和IRAS 14325-6428的大气参数,分别为Teff=6800K,log g=0.6dex,[Fe/H]=-0.66,ε=4.5km/s和Teff=7800K,log g=1.2dex,[Fe/H]=-0.71,ε=5.2km/s。在测定恒星大气参数的过程中,我们优化了测定大气参数的过程,对每条铁线的gf值进行了零点校正,即用太阳的铁丰度拟合太阳谱中该条铁线的轮廓,为最后gf值（即太阳gf值）,最大程度上保证了我们测量结果的可靠性。对于钡元素丰度,利用5853?和6496?两条次级谱线得到了一致的结果。在确定两颗星的钡丰度过程中,我们考虑了非局域热动平衡效应的影响,使得我们的结果更加可靠。共振谱线4554?受超精细结构影响分裂成多条谱线,在确保钡元素丰度值不变的条件下,我们通过拟合共振谱线4554?,并利用卡方检验得到最佳的谱线拟合,从而得到钡元素的奇偶同位素比例。由于IRAS 08143-4406蓝端光谱信噪比太差,共振谱线4554?混合严重,无法进行奇偶同位素比例的测定。我们测得IRAS 14325-6428的奇同位素比例为0.40?0.06,这意味着产生这颗post-AGB星的中子俘获过程,在观测特征上与r-过程基本一致。我们算出r-过程贡献为82.7?17.3%。IRAS 14325-6428过高的[Ba/H]说明该星是一颗内禀AGB星,s-过程元素是在其前期经历AGB阶段时,由内部合成并经第三次挖掘过程被带到恒星表面。我们进一步推论post-AGB星IRAS 14325-6428的重元素增丰是由i-过程导致的,且i-过程在观测上至少在同位素水平上具有与r-过程类似的特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 中子俘获过程
•   1.2 渐近巨星支（Asymptotic Giant Branch,AGB）恒星
•   1.3 恒星大气参数
•   1.4 r/s星问题
•   1.5 同位素丰度比研究
• 2 样本的选取和数据处理
• 3 恒星大气模型及参数的测定
• eff)'>  3.1 有效温度(T_eff)
•   3.2 表面重力（logg）
•   3.3 金属丰度（[Fe/H]）和微观湍流速度（ε）
• 4 与文献中结果的对比
• 5 钡元素同位素比例研究
•   5.1 非局域热动平衡（NLTE）效应
•   5.2 钡元素同位素丰度比例的测量
•   5.3 误差分析
•   5.4 结果和讨论
• 6 结论
• 7 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王月

导师: 崔文元

关键词: 核合成,大气参数,元素丰度,同位素,过程

来源: 河北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 河北师范大学

分类号: P141

总页数: 41

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