The impact of starbursts on element abundance ratios
The impact of starbursts on element abundance ratios
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星暴对元素丰度比的影响
DOI：
10.1093/mnras/staa2431
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Weinberg, David H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Johnson, James W;Weinberg, David H
我们研究了星星形成过程中爆发对单区化学演化模型预测的影响，分别采用氧（O）、铁（Fe）和锶（Sr）作为α、铁峰和s过程的代表元素。为此，我们开发和使用的化学进化（VICE），apython包设计用于处理灵活的用户指定的进化参数的通用积分器。由气体吸积率的暂时提高所驱动的星爆在[O/Fe]-[Fe/H]演化轨道中产生环，并且在恒星[O/Fe]分布中的中间值处产生峰值。由星星形成效率的暂时提高所驱动的爆发具有类似的效果，并且它们在爆发之后的压抑星星形成阶段也产生了α缺陷恒星的种群。如果外流率与时间平均星星形成率（SFR）而不是瞬时SFR相联系，那么这种α-缺陷的星族会更加突出。锶生产的理论模型预测超新星和渐近巨星分支星星产量的金属丰度依赖性很强，但与数据的比较表明，一个额外的，几乎金属丰度独立的来源。[Sr/Fe]和[Sr/O]的演变过程中的星暴是复杂的，因为这种金属丰度的依赖性和多个时间尺度在发挥作用。SFR中的中等振幅（10- 20%）正弦振荡在[O/Fe]-[Fe/H]轨迹中产生回路，在[O/Fe]分布中产生多个峰，这是观测序列中内在散射的潜在来源。我们调查的影响，一个因素的增强银河系星星形成的202 Gyr前，建议由一些最近的观测。VICE公开可在<http://pypi.org/project/vice/>。
We investigate the impact of bursts in star formation on the predictions of one-zone chemical evolution models, adopting oxygen (O), iron (Fe), and strontium (Sr), as representative α, iron-peak, and s-process elements, respectively. To this end, we develop and make use of theVersatile Integrator for Chemical Evolution(VICE), apythonpackage designed to handle flexible user-specified evolutionary parameters. Starbursts driven by a temporary boost of gas accretion rate create loops in [O/Fe]–[Fe/H] evolutionary tracks and a peak in the stellar [O/Fe] distribution at intermediate values. Bursts driven by a temporary boost of star formation efficiency have similar effects, and they also produce a population of α-deficient stars during the depressed star formation phase following the burst. This α-deficient population is more prominent if the outflow rate is tied to a time-averaged star formation rate (SFR) instead of the instantaneous SFR. Theoretical models of Sr production predict a strong metallicity dependence of supernova and asymptotic giant branch star yields, though comparison to data suggests an additional, nearly metallicity-independent source. Evolution of [Sr/Fe] and [Sr/O] during a starburst is complex because of this metallicity dependence and the multiple time-scales at play. Moderate amplitude (10–20 per cent) sinusoidal oscillations in SFR produce loops in [O/Fe]–[Fe/H] tracks and multiple peaks in [O/Fe] distributions, a potential source of intrinsic scatter in observed sequences. We investigate the impact of a factor ∼2 enhancement of Galactic star formation ∼2 Gyr ago, as suggested by some recent observations.VICEis publicly available at <http://pypi.org/project/vice/>.
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