Химический состав звездных населений шаровых скоплений

Рябова М.В., Щекинов Ю.А.

Химическая и динамическая эволюция галактик Ростов-на-Дону 2009

Происхождение ШС ?

• гипотеза о самообогащении • гипотеза о предварительном обогащении

MMGC64 1010~

Модель химической и динамической эволюции

- ЗО + выходы звезд- уход вещества из ШС

- (ЗО) + (выходы звезд) - (уход вещества из ШС)

+ (выходы SNIa)

i i i

i

энергия SN - диссипация

Соотношение масса–металличность

Закон Шмидта

НФМ Солпитера)(log M

1~ MZ

nxkTtc

~ - время охлаждения

Ztc

1~

Три класса данных• Фотометрия• Морфология горизонтальной ветви• Спектроскопия

Шаровые скопления – «простая звездная популяция»

Множественность звездных популяцийωCen NGC 2808 NGC 1851

Множественность звездных популяций: NGC 6388, NGC 6441, M54, NGC 1846, NGC 6121

Yong 2007, Carretta 2006, Mackey 2007, Marino 2008Объяснение — наличие нескольких популяций

с различным содержанием гелия

B – I

Milone 2009Piotto 2007

Villanova 2007

Множественность точек поворота — естественная эволюция звездной системы в рамках самосогласованной модели.

Нет предположений о высоком Y(~0.4), о заданных руками вспышках ЗО

Аномальное содержание химических элементовПо содержанию элементов от C до Al наблюдаются большие вариации от звезды к звезде

нет в звездах поля Na-O и Mg-Al антикорреляции

Carretta et al. 2009

Гипотеза о самообогащении1) Антикорреляция Na-O не могла возникнуть

вследствие процессов, протекающих в недрах наблюдаемых звезд

2) Антикорреляция Na-O не могла присутствовать в веществе протоскопления до образования в нем звезд

3) Антикорреляция Na-O не может быть следствием аккреции вещества на поверхность звезд

Антикорреляция Na-O является следствием этапов звездного нуклеосинтеза внутри скопления —

гипотеза о самообогащении: протооблако ШС было уже предварительно обогащено металлами, а внутри скопления в процессе звездной эволюции происходило последующее обогащение лишь легкими элементами вплоть до Al.

рождение звезд 2-го поколения

Рождение звезд второго поколения происходит в окрестности отдельной звезды, характеризуемой своим химическим составом

Металлы в окрестности отдельной звезды могут быть распределены неоднородно

Источник аномалий химического состава — медленный ветер от массивных

вращающихся звезд (Decressin T. et al., A&A, 464, 1029, 2007)

Моделирование функции распределения звезд по [O/Na]

наблюдения NGC 2808 наблюдения для NGC 6752

Классическое самообогащение?против

James2004a, 2004bаккреция с AGB звезд

[s/F

e]

SNeII

AG

B

Parmentier etal 99

Содержание r- и s-элементов в ШС однородно и не зависит от эволюционной фазы звезды

предварительное

обогащение. самообогащение…

1-е поколение 2-е поколение

r, αs

t

EASE сценарий

Заключение

• Шаровые скопления — не «простые» звездные популяции

• Нет модели, которая могла бы объяснить одновременно все наблюдаемые особенности шаровых скоплений