极端贫金属恒星中元素丰度分布模式的研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
10973016
项目类别：
面上项目
资助金额：
45.0万
负责人：
施建荣
依托单位：
中国科学院国家天文台
学科分类：
A1405.银河系的形成、结构和演化
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
谈克峰；王晓明；
关键词：
银河系极端贫金属恒星 NLTE 恒星基本参数 Fe原子模型

项目摘要

本研究课题的主要目标是利用光谱方法确定一批极端贫金属恒星的基本参数，在此基础上，确定这些极端贫金属恒星中元素丰度的分布模式。从而了解这些元素的早期起源、第一代超新星的爆发过程，原初的初始质量函数，以及研究银河系早期的恒星形成和化学演化历史等。本研究的特色是，我们将详细研究Fe在极端贫金属恒星中的非局部热动平衡效应，利用Fe I和Fe II谱线多的事实，用Fe I的丰度与其激发电势无关来确定恒星的有效温度，Fe I和Fe II谱线给出的丰度一致来确定表面重力。这种方法的优点是可以避免由于消光和距离不确定等因素对恒星基本参数确定的影响。在Fe原子模型的研究方面，我们前期有很好的工作基础。研究表明，在极端贫金属恒星中，非局部热动平衡效应对很多种元素丰度的确定影响很大，不可忽视。因此在确定这些元素的丰度时，我们也将考虑这个效应，从而精确确定极端贫金属恒星中元素丰度的分布模式。

结项摘要

本研究课题的主要目标是利用光谱方法确定一批极端贫金属恒星的基本参数，在此基础上，确定这些极端贫金属恒星中元素丰度的分布模式。从而了解这些元素的早期起源、第一代超新星的爆发过程，原初的初始质量函数，以及研究银河系早期的恒星形成和化学演化历史等。. 我们完成了Fe原子模型的建立，并分析了几颗有可靠恒星参数的恒星中的Fe的NLTE效应，文章发表在2011年的Astronomy & Astrophysics上，我们进一步的工作，就是利用已建立的Fe原子模型，确定一批恒星的基本参数（有效温度、表面重力、金属丰度和微观湍流速度）。这是目前在极端贫金属恒星的研究方面非常重要的一个课题。. 我们利用已建立的Si原子模型，确定了一批贫金属恒星，以及近邻恒星样本的Si元素丰度，以及Si I和Si II谱线在这些恒星的NLTE效应；此外我们还利用日本的Subaru望远镜的高分辨率红外光谱，研究了恒星中红外Si I谱线的NLTE效应，我们的结果表明，在确定贫金属恒星中Si元素的丰度时，必须考虑NLTE效应，有关贫金属恒星中Si元素丰度的文章发表在2011年Astronomy & Astrophysics上；而关于红外谱线的NLTE的文章发表在2012年的The Astrophysical Journal上。Si丰度在近邻恒星中的文章将投Astronomy & Astrophysics。. 我们建立了B原子模型，并利用HST的光谱，分析了一批恒星中的B元素丰度，并分析了B和Be元素的起源问题。相关的文章发表在2010年的The Astrophysical Journal上。. 我们利用最新的Cu原子参数，在国际上首次建立Cu原子模型，并详细分析了太阳中的Cu I的谱线，确定了这些谱线受NLTE效应的影响，最终确定了Cu元素在太阳中的丰度，文章已投The Astrophysical Journal。进一步，我们将确定一批贫金属恒星样本的Cu丰度，并在此基础上，确定大样本恒星中的Si元素丰度，进一步了解Cu元素的起源。