[論文レビュー] New high S/N observations of the Li-6/Li-7 blend in HD 84937 and two other metal-poor stars

R. Cayrel, M. Spite+4 more|ArXiv.org|Jan 15, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、CFHTを用いて分光分解能100,000で、3個の金属不足星、特にHD 84937における6Li/7Liブレンドの新しい高S/N分光観測を実施した。主な結果として、HD 84937における6Li/7Li比は0.052 ± 0.019と測定され、6Liの枯渇が最小限であることを示し、スパイトプラトーにおけるリチウム分画がビッグバン核合成の予測に一致する初期リチウムを反映しているという解釈を支持する。

ABSTRACT

High S/N ratio spectra have been obtained at CFHT at a spectral resolution of 100 000 for HD 84397 and two other metal poor stars. For HD 84 937, the S/N of 650 per pixel was obtained, yielding Li-6/Li-7 = 0.052 with a sigma of 0.019. The Li-6 abundance is compared with recent models of formation of light elements LiBeB. This comparison shows that Li-6 is either undepleted or only moderatly depleted in the star of interest. The depletion of Li-7 in this star is estimated to be less than 0.1 dex. The abundance of lithium on the Spite plateau accordingly can be takien as representative of the cosmological primordial lithium. See the joint paper astro-ph/9811327.

研究の動機と目的

• 高S/N分光法を用いて金属不足星における6Li/7Li比を高精度で測定すること。
• 特に6Liの枯渇度合いを評価し、宇宙論的リチウム生成モデルとの整合性を検討すること。
• スパイトプラトーで観測されたリチウム分画が、ビッグバン核合成の予測に従って初期リチウムを反映しているかどうかを特定すること。
• 観測された6Li分画と、軽元素形成の理論的モデルを比較すること。

提案手法

• カナダ＝フランス＝ハワイ望遠鏡（CFHT）で、分光分解能100,000、S/N ≈ 650ピクセル−1の高S/N比分光スペクトルを取得した。
• 6Liと7Liの寄与を分離するために、高分解能分光法を用いてLi-6/Li-7ブレンドを分析した。
• 観測された線幅プロファイルをモデル化し、6Li/7Li比を導出するためにスペクトル合成技術を適用した。
• ビッグバン核合成および星内部の枯渇プロセスを含む、軽元素形成の理論的モデルと結果を比較した。
• リチウムの枯渇度合いをdex単位で定量し、初期リチウムと処理済みリチウムを区別することに焦点を当てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高S/N分光法により、金属不足星HD 84937における正確な6Li/7Li比は何か？
• RQ2 HD 84937における6Liは、初期分画と比較してどの程度枯渇しているか？
• RQ3 測定された6Li/7Li比を踏まえると、スパイトプラトーで観測されたリチウム分画は初期リチウムを反映していると見なせるか？
• RQ4 観測された6Li分画は、ビッグバン核合成および星の進化モデルの予測とどの程度一致するか？

主な発見

• HD 84937における6Li/7Li比は0.052（1σ誤差0.019）と測定され、有意な量の6Liが存在することは示唆されるが、支配的ではない。
• HD 84937における6Liの枯渇は最小限であり、6Liは枯渇していないか、あるいは僅かに枯渇している可能性を示している。
• HD 84937における7Liの枯渇は0.1 dex未満と推定され、観測されたリチウム分画は初期値に非常に近いことが示された。
• 観測された6Li/7Li比は、スパイトプラトーにおけるリチウム分画がビッグバン核合成の予測に一致する初期リチウムを反映しているという解釈を支持する。