R-process enrichment in ultrafaint dwarf galaxies
R-process enrichment in ultrafaint dwarf galaxies
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超微弱矮星系中的 R 过程富集
DOI：
10.1093/mnras/staa720
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Inoue Shigeki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tarumi Yuta;Yoshida Naoki;Inoue Shigeki
研究了超暗矮星系中r过程元素的富集和混合。我们假设r-过程元素产生的中子星合并（NSMs），并检查多个模型与不同的纳塔尔踢速度和爆炸能量。为此，我们进行星系形成的宇宙学模拟，遵循混合的分散的r-过程元素驱动的星星形成和相关的恒星反馈的UFD的祖先。我们发现，观察到的铕丰度在网室II再现我们的内部爆炸模型，其中NSM被触发在星系的中心，而相对较低的丰度在杜鹃III再现，如果NSM发生在附近的维里半径的祖星系。后一种情况只有在中子星双星具有较大的纳塔尔反冲速度，并且在合并前经过千秒差距的长距离时才能实现。无论是内部爆炸还是外部爆炸，在NSM之后的几亿年里，祖先星系都必须维持长期的星星形成，这样分散的r-过程元素才能在星际介质中很好地混合。短时间的星星形成导致了低效率的混合，然后在恒星的铕丰度中留下了很大的变化，这与网室II和杜鹃座III的观测结果不一致。
We study the enrichment and mixing of r-process elements in ultrafaint dwarf galaxies (UFDs). We assume that r-process elements are produced by neutron-star mergers (NSMs), and examine multiple models with different natal kick velocities and explosion energies. To this end, we perform cosmological simulations of galaxy formation to follow mixing of the dispersed r-process elements driven by star formation and the associated stellar feedback in progenitors of UFDs. We show that the observed europium abundance in Reticulum II is reproduced by our inner explosion model where an NSM is triggered at the centre of the galaxy, whereas the relatively low abundance in Tucana III is reproduced if an NSM occurs near the virial radius of the progenitor galaxy. The latter case is realized only if the neutron-star binary has a large natal kick velocity and travels over a long distance of a kiloparsec before merger. In both the inner and outer explosion cases, it is necessary for the progenitor galaxy to sustain prolonged star formation over a few hundred million years after the NSM, so that the dispersed r-process elements are well mixed within the interstellar medium. Short-duration star formation results in inefficient mixing, and then a large variation is imprinted in the stellar europium abundances, which is inconsistent with the observations of Reticulum II and Tucana III.
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模拟低质量矮星系中常见和稀有富集源的金属混合
DOI：
10.3847/1538-4357/ab6efc
发表时间：
2020
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Emerick, Andrew;Bryan, Greg L.;Low, Mordecai-Mark Mac
通讯作者：
Low, Mordecai-Mark Mac
DOI：
10.1146/annurev-astro-091918-104453
发表时间：
2019-01
影响因子：
33.3
作者：
J. Simon
通讯作者：
J. Simon
贫金属球状团簇中的原始 r 过程弥散
DOI：
10.1088/2041-8205/732/1/l17
发表时间：
2011
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
I. Roederer
通讯作者：
I. Roederer
影响因子：
4.8
作者：
R. Schönrich;D. Weinberg
通讯作者：
R. Schönrich;D. Weinberg
影响因子：
64.8
作者：
D. Siegel;J. Barnes;B. Metzger
通讯作者：
D. Siegel;J. Barnes;B. Metzger