【摘要】： 本文分二部分，第一部分重點(diǎn)介紹星系的化學(xué)演化模型和觀測約束，第二部分重點(diǎn)介紹r-process核合成和Ba峰元素r-process的星系化學(xué)演化。 銀河系的形成與演化是天體物理學(xué)研究的重大前言課題，銀河系演化的研究包括諸多方面，如動(dòng)力學(xué)演化、化學(xué)演化、熱演化等，分別從不同的角度對銀河系的形成和演化過程加以闡釋。其中銀河系的化學(xué)演化在其中更是具有極其重要的地位，對銀河系化學(xué)演化的認(rèn)識(shí)是理解整個(gè)銀河系演化的基礎(chǔ)，并對恒星演化與核合成理論提供約束。銀河系化學(xué)演化研究的任務(wù)，從根本來說，是重現(xiàn)銀河系中恒星與氣體的元素豐度分布圖象。由一團(tuán)已知質(zhì)量、化學(xué)組成和密度的氣體出發(fā)，利用恒星形成的一些規(guī)律，依靠人們對不同質(zhì)量恒星的演化和核合成等方面的知識(shí)，在適當(dāng)?shù)募僭O(shè)基礎(chǔ)上，去推斷銀河系的一些作為時(shí)間函數(shù)的可觀測量。 本文正是在銀河系化學(xué)演化的基礎(chǔ)上，利用銀河系的三成分(three zone)(即暈、厚盤和薄盤)多相(multi-phase)(氣體，分子云，大、小質(zhì)量恒星以及剩余物質(zhì))的化學(xué)演化的理論模型，通過與觀測約束(質(zhì)量面密度、場星的年齡-金屬豐度關(guān)系、太陽附近G矮星金屬含量分布函數(shù)、三成份的特征量、α元素的星系化學(xué)演化、超新星的爆炸率、內(nèi)落速率等)的比較，來檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮侠硇浴；谝陨辖⒌睦碚撃Ｐ蛠碛?jì)算中子俘獲元素的豐度變化情況。貧金屬星的中子俘獲元素豐度分布能提供星系形成后各個(gè)階段核合成的較為直接和詳細(xì)的信息，并為星系化學(xué)演化的研究提供更為準(zhǔn)確的約束，這一問題的解決將對核天體物理及星系化學(xué)演化的一系列問題的解決產(chǎn)生重要影響。本文正是從這方面著手，對中子俘獲元素進(jìn)行了研究，得到如(1)r過程元素核合成產(chǎn)量隨著超新星前身星的質(zhì)量的增加而單調(diào)增加，r-過程核合成場所是SNⅡ，質(zhì)量范圍是18M_⊙＜M＜50M_⊙，這與Mathews、Tsujimoto和Travaglio等人的結(jié)果完全不同。 項(xiàng)全學(xué)傀診丸?.-元玄豐度亞星巫些坐些魚一一一一一一一一一一一一一一一一一 (2)星系r一過程元素的主要來源為大質(zhì)量星seeond腳r一過程(通過種子核核 合成)，核合成區(qū)域內(nèi)種子核和中子源主要來自恒星自身的核反應(yīng)，這也與 MathewS〔23，，TSujim。t。〔’66〕，Travagzi�！�2，〕等人的結(jié)論完全不同。 由此可以解釋以下觀測事實(shí): (l)Mg，Eu均產(chǎn)生于SNH星，但質(zhì)量范圍不同，在高質(zhì)量(20)Eu的產(chǎn)量 高，Mg的產(chǎn)量(相對于太陽)，導(dǎo)致暈星中〔Eu/ Mg」0，而產(chǎn)生Mg的質(zhì)量范圍較 大，致使在厚盤的晚期較小質(zhì)量超新星也開始對Mg有貢獻(xiàn)，而這些星對eu的 貢獻(xiàn)很小，致使在厚盤星中〔Eu/Mg〕0，在厚盤中【Eu/ Fe〕隨金屬豐度的升高 而降低，仁Mg/Fe〕隨金屬豐度的升高而不變. (2)最近的觀測表明【’“71前身星為20M。的超新星是產(chǎn)生r一process的主要場 所，元素Ba的產(chǎn)量為6xlo一6M。，這與本文所得結(jié)果基本一致; (3)大質(zhì)量星(i .e.，18M。M5 OM。)是r一Process的主要場所，這可能是所有極貧 金屬星r一Process豐度分布與太陽系相似的原因; (4)利用本文所得到的產(chǎn)量可以自然得到Ba峰元素r一process星系化學(xué)演化規(guī) 律，并與觀測結(jié)果符合; (5)由于極貧金屬星是在單顆超新星污染的星云中形成，不同的星云化學(xué)成份 不同，由此可以解釋極貧金屬星豐度分布的離散性; (6)由于鐵族元素和r過程元素核合成產(chǎn)量都隨著超新星前身星的質(zhì)量的增 加而單調(diào)增加，由此可以解釋極貧金屬星中Ba豐度隨Fe豐度的增加而增加 的正相關(guān)性; (7)由于星系r一過程元素的主要來源為大質(zhì)量星secondaryr一過程(通過種子核 核合成)，核合成區(qū)域內(nèi)種子核和中子源主要來自恒星自身的核反應(yīng)而不是 來自極貧金屬星形成時(shí)很低的初始豐度，由此可以解釋觀測到的大量極貧金 屬星中r過程元素的超豐;(8)在典型情況下，f(z)oc氣(氣:+氏62，)/zo二1，r一過 程產(chǎn)量幾乎不依賴于種子核物質(zhì)的豐度。
【學(xué)位授予單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：P152

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2771722