102顆銀盤恒星的元素豐度分析.pdf

1、太陽附近長壽命的F和G型矮星被稱為銀河系演化的活化石，其恒星大氣的元素豐度直接反映了銀河系不同演化階段的化學(xué)成分，為研究銀河系的結(jié)構(gòu)和化學(xué)演化提供了強(qiáng)有力的探針。因此，這類恒星一直是天文學(xué)的主要觀測目標(biāo)。 觀測使用國家天文臺(tái)興隆觀測站2.16米望遠(yuǎn)鏡及其附屬的折軸攝譜儀，得到102顆F和G型矮星的高分辨率、高信噪比光譜。數(shù)據(jù)處理使用歐洲南方天文臺(tái)開發(fā)的MIDAS軟件包，得到恒星的一維光譜和譜線的等值寬度。恒星大氣模型采用Kuru

2、cz局部熱動(dòng)平衡模型，恒星的有效溫度利用測光色指數(shù)b-y、V-B和V-K確定，表面重力利用依巴谷衛(wèi)星數(shù)據(jù)的三角視差確定。元素豐度是利用ABONTEST8計(jì)算程序，通過迫使理論計(jì)算的等值寬度符合觀測的等值寬度得到的，總共分析得到14種元素(O、Na、Mg、Al、Si、Ca、Fe、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Ba)的化學(xué)豐度，并估計(jì)了豐度分析的誤差。采用Yonsei-Yale的等年齡線確定了恒星的年齡，并詳細(xì)分析了恒星年齡的不確定性。

3、利用恒星的依巴谷視差、自行和視向速度等數(shù)據(jù)計(jì)算得到恒星的空間運(yùn)動(dòng)速度U、V、W。根據(jù)純運(yùn)動(dòng)學(xué)判據(jù)劃分了樣本星的星族成分，包括70顆薄盤星，30顆厚盤星和2顆暈星。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，分別討論了厚盤星和薄盤星中各種元素的化學(xué)豐度隨金屬豐度的演化趨勢，以及銀盤恒星的年齡-金屬豐度的關(guān)系。主要結(jié)論概括如下： (1)厚盤恒星的平均年齡比薄盤恒星老，年齡-金屬豐度關(guān)系(AMR)比薄盤更明顯。 (2)厚盤和薄盤恒星α元素(Mg、Si、Ca

4、、Ti)豐度不能完全分離，幾乎在整個(gè)樣本的金屬豐度范圍內(nèi)-0.7≤[Fe/H]<0.1，既存在著具有典型薄盤α元素豐度的厚盤星，也存在著具有典型厚盤α元素豐度的薄盤星。但平均來說，厚盤恒星α元素豐度高于薄盤恒星。 (3)薄盤和厚盤恒星的[O/Fe]也不能完全分離，總體趨勢是[O/Fe]隨[Fe/H]的增加而減小，但薄盤恒星[O/Fe]在[Fe/H]≈-0.4處存在一個(gè)膝狀下降(a knee)。 (4)薄盤與厚盤恒星的[N

5、a/Fe]無明顯區(qū)分，貧金屬星的[Na/Fe]隨[Fe/H]的增加而減小，但對富金屬星[Na/Fe]表現(xiàn)出隨[Fe/H]的增加而增加的趨勢。另一個(gè)奇Z元素的豐度[Al/Fe]，其趨勢與[α/Fe]類似，且厚盤恒星的[Al/Fe]平均高于薄盤恒星。 (5)鐵峰元素Sc、V、Cr、Mn、Ni的豐度趨勢各不相同。其中[Sc/Fe]在厚盤和薄盤恒星中的趨勢不同，對薄盤恒星來說，[Sc/Fe]的趨勢類似于[α/Fe]，但對于厚盤恒星來說，

6、[Sc/Fe]明顯超豐且在[Fe/H]≈-0.6附近有一個(gè)峰值。[V/Fe]、[Cr/Fe]、[Ni/Fe]在整個(gè)樣本的金屬豐度范圍內(nèi)基本上在太陽豐度附近，且薄盤和厚盤恒星的豐度無明顯區(qū)分，但平均來說，厚盤的[V/Fe]稍微高于薄盤，而[Cr/Fe]正好相反。[Mn/Fe]在貧金屬星中總體上是明顯低于太陽值，表現(xiàn)為隨[Fe/H]的增加而升高的趨勢，好像是[α/Fe]的鏡像，但是厚盤星和薄盤星的[Mn/Fe]混合嚴(yán)重，無明顯區(qū)分。

7、 (6)在厚盤和薄盤恒星金屬豐度的重疊區(qū)域，厚盤和薄盤的[Ba/Fe]是不能區(qū)分的，但平均來說厚盤的[Ba/Fe]要低于薄盤約0.1dex。在[Fe/H]<-0.7時(shí)，[Ba/Fe]隨金屬豐度減小有下降的趨勢。 我們的結(jié)果表明，對于我們的樣本來說，薄盤和厚盤恒星在元素豐度上無明顯差別，即使對于普遍認(rèn)為可以分開的α元素豐度也存在一定程度的混合，這可能是由于觀測樣本中包括部分運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)介于厚盤和薄盤之間的過渡恒星或Hercules