球状星团元素丰度分布的多分量分解探究

The research on the chemical abundances of globular cluster stars with various metallicities could give us further understanding of the important astrophysical issues about the Galactic chemical evolution. In this project, based on the comprehensive analysis and comparison, we will make detailed classification of the observational abundances of globular cluster stars with various metallicities, in order to extract more physical information tightly related to the cluster chemical evolution and nucleosynthesis. Using the mutiple component model, we can decompose the elemental abundances of the stars in clusters and quantitatively obtain the contributions from individual components to explor the astrophysical origin of the elemental abundances. Through comparing the results with the decomposed abundances of the field stars in the Milky Way and the stars of globular clusters in external galaxies, we will find the relation between them and willn solve some problems about the formation and evolution of the globular clusters.

对不同金属丰度的球状星团恒星的化学丰度研究，可加深对星系化学演化的一系列天体物理重要前沿问题的理解。本项目将对各种金属丰度的球状星团恒星的丰度观测资料进行分类，全面分析比较，从中提取更多与球状星团演化以及元素核合成密切相关的物理信息。利用多分量模型将星团恒星的元素丰度进行分解，定量地得到各个分量对恒星丰度的贡献，探究球状星团恒星丰度的天体物理来源。将得到的结果与银河系的场星以及河外星系的球状星团恒星分解结果进行对比，寻找物理关联，解决一些关于球状星团形成与演化的问题。

我们采用包括主要r-过程分量、弱r-过程分量和主要s-过程分量的三分量模型对球状星团M22中的30颗红巨星的元素丰度进行了分解。结果显示M22中恒星的主要s-过程丰度来自大约5M⊙AGB星对星际介质的污染。M22恒星元素丰度中没有Ia型超新星的贡献。s-poor星和s-rich星的主要s-过程丰度随金属丰度的增高呈逐渐增长的趋势。我们认为M22具有多星族应该是星团内部演化的结果。我们还对球状星团NGC 5286的丰度进行了三分量分解计算，结果表明NGC 5286的主要s-过程丰度分布与M22的主要s-过程丰度分布不一样，尽管这两个星团比较相似。我们利用五分量模型对球状星团47 Tuc的丰度进行了分解，定量地得到了各个天体物理来源对恒星丰度的相对贡献。. 利用五分量模型，我们对银河系富金属星的元素丰度进行了分解，得到了各天体物理来源对样本星元素丰度的相对贡献，对观测丰度的变化趋势做出了定量的解释，并且推导出了大质量星的产量随金属丰度变化的规律。我们对银河系low-α晕星和high-α晕星以及一些盘星的丰度进行了分解。计算结果表明，low-α晕星可能形成于矮星系与银河系的混合气体云中。. 我们研究了物质落入黑洞过程中，在径向主导的吸积流（ADFA）中发生的核合成过程，结果表明，在某种意义上，黑洞吸积盘里的化学演化具有固定的核合成特征。. 我们利用三分量模型对Sculptor矮星系中的贫金属星ET0097的元素丰度进行了分解。丰度拟合结果说明该恒星的轻中子俘获元素丰度中有weak s-过程的贡献。. 我们对银河系的贫金属星的[r/Fe]上下边界进行研究，结果表明 [r/Fe]上边界的形成主要是由一颗产生主要r-过程丰度的II型超新星污染气体云所致，而[r/Fe]的下边界的形成主要是产生primary Fe元素的II型超新星污染气体云的结果。