[論文レビュー] A stellar endgame -- the born-again Sakurai's object

M. Asplund, B. Gustafsson+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 1997

Astronomy and Astrophysical Research被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、サクライの星が最終ヘリウムシェルフラッシュを経験している「生まれ変わった」星であると提案している。その根拠は、表面組成の急速な変化であり、5か月間で水素の質量関数が0.7 dex低下し、リチウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウムの含有量が増加している。非常に低いC-12/C-13比は、水素の吸収を裏付け、これはFG Sge星やR Coronae Borealis星に類似した、後期の熱脈動を経験する非常にまれなAGB後星の遷移段階にあることを確認している。

ABSTRACT

The surface chemical composition of this remarkable star shows that it is hydrogen-deficient, carbon-rich and enriched in the light s-process elements. Spectra taken in May and October 1996 indicate a decrease in the surface hydrogen abundance by 0.7 dex in five months along with an increase in the abundances of Li, Sr, Y and Zr. The abundance changes are in agreement with the hypothesis of the star being a rapidly evolving ``born-again'' AGB star experiencing a final He-shell flash, similar to FG Sge. The C^12/C^13 ratio in October is very low, also suggesting hydrogen ingestion. By chemical composition, Sakurai's object resembles the R Coronae Borealis (R CrB) stars.

研究の動機と目的

• サクライの星の表面化学組成を特定し、その進化状態を評価すること。
• 観測された組成変化が、他のAGB後星と同様に最終ヘリウムシェルフラッシュを示しているかどうかを調査すること。
• サクライの星が、後期の熱脈動を経験する「生まれ変わった」星の極めてまれな例であるという仮説を検証すること。
• 化学的特徴を、既知のR Coronae Borealis（R CrB）星およびFG Sgeに類似した対象と比較し、進化的文脈を明らかにすること。
• フラッシュイベント中に水素が取り込まれたかどうかを示す診断指標としてのC-12/C-13比を制約すること。

提案手法

• 1996年5月および10月に取得した可視域スペクトルを用いたスペクトロスコピック解析により、水素、リチウム、炭素、およびs過程元素の表面組成を測定した。
• 特にC-12/C-13比を用いて、ヘリウムシェルフラッシュ中に水素が取り込まれたかどうかを診断した。
• 観測された表面組成を、AGB後進化および後期熱脈動の理論的モデルと比較した。
• 観測された吸収線から元素組成を導出するために、標準的な星の大気モデルを適用した。
• 5か月間の時間的比較により、水素およびs過程元素の組成変化を検出した。
• 化学的組成に基づいて星を分類し、R CrB星およびFG Sgeに類似した対象の文脈に位置づけた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 サクライの星は、表面組成の急速な変化によって示されるように、最終ヘリウムシェルフラッシュを経験しているか？
• RQ2 サクライの星における後期熱脈動中に水素が取り込まれた証拠は何であるか？
• RQ3 サクライの星のC-12/C-13比は、他の進化した星と比べてどう異なるか？ そして、その比が進化の歴史に何を示唆しているか？
• RQ4 サクライの星は、化学的組成においてR Coronae Borealis星にどの程度類似しているか？
• RQ5 5か月間に観測された組成変化は、フラッシュのような1つの進化的出来事で説明可能か？

主な発見

• 1996年5月から10月にかけて、サクライの星の表面水素含有量は0.7 dex低下しており、急速な枯渇を示している。
• リチウム、ストロンチウム、イットリウム、ジルコニウムの含有量は、同じ5か月間で顕著に増加した。
• 1996年10月のC-12/C-13比は非常に低く、後期ヘリウムシェルフラッシュ中に顕著な水素の取り込みが起こったことに合致している。
• 星の化学的組成—水素欠乏、炭素豊富、軽いs過程元素で強化—は、R Coronae Borealis星と一致している。
• 観測された変化は、「生まれ変わった」状況と一致しており、これはAGB後段階に進化した後に再点火を経験する最終的な熱脈動によって説明できる。
• 星は、FG Sgeに類似した、後期熱脈動を経験する非常にまれなAGB後星の例として特定された。