不同星族恒星sc和mn元素豐度分析論文

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1、摘要恒星元素豐度是從觀測上追蹤銀河系結(jié)構(gòu)和化學(xué)演化的很好探針。隨著天文觀測技術(shù)和儀器的改進和提高，近年來人們積累了大量的恒星光譜數(shù)據(jù)，分析得到了恒星中許多元素的豐度，為我們研究不同類型恒星的化學(xué)演化提供了支持。本文我們以F和G型矮星作為研究對象，分析這些恒星中Sc和Mn這兩種元素的豐度趨勢。為了得到更具普遍性的觀測結(jié)果，我們采用大樣本恒星的統(tǒng)計分析，所選擇的樣本有2個來源：第一個來源是選擇了從2000年以來一直到2011年的11個大樣本恒星的觀測結(jié)果，第二個來源是使用中國科學(xué)院國家天文臺興隆觀測站的2．16米望遠鏡，觀測得

2、到的15顆F和G型矮星的元素豐度?？偣搏@得了798顆恒星的元素豐度，包括367顆薄盤星，303顆厚盤星和128顆暈星。論文首先介紹了銀河系的旋臂結(jié)構(gòu)、成分結(jié)構(gòu)，綜述了對恒星Sc和Mn元素豐度的觀測研究和分析結(jié)果；第二部分是星族的分類，用純運動學(xué)來劃分薄盤星、厚盤星和暈星；第三部分是我們的光譜觀測和豐度分析結(jié)果，觀測并分析了15顆貧金屬矮星的元素豐度；第四部分多樣本統(tǒng)計分析，包括樣本的選取和完備性分析；最后一部分詳細討論了不同星族恒星的Sc和Mn元素的豐度演化趨勢。通過大樣本恒星的統(tǒng)計分析，得到了以下重要結(jié)果：(1)Sc元素

3、豐度的演化趨勢：貧金屬星中[Sc／Fe】總體上是相對超豐，而且隨[Fe／H]的增加呈下降趨勢，但在整個金屬豐度范圍內(nèi)[Sc／Fe]并不是單一斜率下降，[Sc／Fe]隨金屬豐度[Fe／H]的演化趨勢在薄盤星、厚盤星和暈星中是不完全相同的。在薄盤恒星([Fe／H]>一0．8)中[Sc／Fe】隨[Fe／H]的增加呈線性下降趨勢，這一特性和口元素很相似，因此Sc有時被稱為“類口元素”；在厚盤恒星中當[Fe／H]<一0．5時[Sc／Fe]隨[Fe／HJ的增加是線性上升的，但當[Fe／H]達到一0．5后繼續(xù)增j／[1[Sc／Fe]轉(zhuǎn)而

4、變?yōu)榫€性下降的趨勢；在暈族恒星中，[Sc／Fe]的彌散變得較大，且[Sc／Fe]幾乎與[Fe／H]的變化無關(guān)。(2)Mn元素豐度的演化趨勢：[Mn／Fe]在貧金屬星中總體上是相對欠豐，Jl[Mn／Fe]隨[Fe／H】的增加呈上升趨勢，但當[Fe／H】<．1．0時，這種上升趨勢非常微弱幾乎保持在[Mn／Fe]=-0．5附近，而當[Fe／H]>一1．0時，[Mn／Fe]隨[Fe／H]的上升趨勢明顯加快且呈線性上升趨勢。[Mn／Fe]的這種演化趨勢正好與a元素的鏡像分布相似，尤其與O元素的鏡像分布相似。(3)從整個樣本星的金屬豐

5、度[Fe／H]分布趨勢圖中可以看出：薄盤星的金屬豐度分TTT布在．1．09<[Fe／H]<0．37；厚盤星分布在一2．66<[Fe／H]<0．0，幾乎在全部樣本星的金屬豐度范圍內(nèi)都有厚盤星的存在；暈星的[Fe／H]<．0．55。因此可以看出厚盤星與薄盤星、暈星與薄盤星以及厚盤星和暈星的金屬豐度范圍都有重合部分，無法按照金屬豐度來嚴格區(qū)分這三個不同的星族。(4)從整個樣本星的軌道半徑趨勢圖中可以看出：薄盤星的Rm主要分布范圍為6．44kpc

6、pc；暈星的Rrn主要分布范圍為4．3lkpc1kpc。因此可以看出薄盤星與厚盤星、薄盤星與暈星以及厚盤星與暈星的法向距分布也有重合部分，無法按照法向距分布來劃分這三個星族。

7、(6)從Sc和Mn元素豐度同空間速度的關(guān)系圖中可以看出，用ULsR和WLsR來區(qū)分薄盤星、厚盤星和暈星，效果不是很明顯；但區(qū)分這三個不同星族最明顯的是用VLsR來劃分，我們可以看到雖然薄盤星和厚盤星區(qū)別不是很明顯，·但暈星和薄、厚盤星可以明顯區(qū)分(除了個別暈星)。(7)在整個銀盤徑向上，薄盤星、厚盤星和暈星的[Sc／Fe]豐度都隨著Rm的增加，有一個輕微的下降趨勢；薄盤星的[Mn／Fe]隨著Ih的增加呈現(xiàn)下降趨勢，而厚盤星和暈星的[Mn／Fe]隨著Rm的增加卻呈現(xiàn)上升趨勢。(8)在整個銀盤的法向豐度上，總樣本星的[Sc／F

8、e]隨著Zm“的增加有一個上升的趨勢；而[Mn／Fe]隨著Zm觚的增加沒有明顯的演化趨勢。IV關(guān)鍵詞：銀河系恒星星族元素豐度運動學(xué)AbstractStellarabundancesisagoodtracetoinvestigatethestructureandchemicalevolutionofthe