[論文レビュー] On the metallicity dependence of the winds from red supergiants and Asymptotic Giant Branch stars

van Loon, Jacco Th.|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2005

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、赤超巨星および漸近巨星分支（AGB）星における質量放出の金属量依存性をレビューし、低金属量環境では風の強度とダスト生成が顕著に抑制されることを示している。理論的予測を確認するとともに、一般的な誤解に挑戦し、低金属量環境における天体物理学的フィードバックに重要な意味を持つ。

ABSTRACT

Over much of the initial mass function, stars are destined to become luminous and cool red giants. They may then be able to produce dust in an atmosphere which has been elevated by strong radial pulsations, and hence drive a wind. The amount of mass that is lost in this way can be a very significant fraction of the stellar mass, and especially in the case of intermediate-mass stars it is highly enriched. The delay between a star's birth and its feedback into the environment varies from several million years for massive stars to almost the age of the Universe for the least massive red giants we see today. I here present a review on the metallicity dependence of red giant winds. I show that recent measurements not only confirm theoretical expectations, but also admonish of common misconceptions with implications for feedback at low initial metallicity.

研究の動機と目的

• 赤超巨星およびAGB星における質量放出に金属量がどのように影響するかを調査すること。
• さまざまな金属量条件下でのダスト駆動風の理論的モデルの妥当性を評価すること。
• 低金属量星集団における風効率およびダスト形成に関する一般的な誤解を明確にすること。
• 金属量依存の質量放出が初期銀河におけるフィードバック過程に与える影響を評価すること。

提案手法

• さまざまな金属量における赤巨星の質量放出率およびダスト生成に関する観測データをレビューすること。
• ダスト駆動風および脈動駆動質量放出の理論的モデルと、実測値を比較すること。
• 径方向脈動が物質を上昇させ、ダストの凝縮と風の発生を可能にする役割を分析すること。
• 星の進化モデルを用いて、星の誕生からフィードバックまでの遅れを追跡し、特に低金属量領域における特徴を明らかにすること。
• 金属量がダスト形成効率および風加速効率に与える影響を評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 金属量は、赤超巨星およびAGB星の質量放出率にどのように影響するか？
• RQ2 観測された風の性質は、ダスト駆動風の理論的予測とどの程度一致するか？
• RQ3 低金属量環境における風効率に関する一般的に抱かれる誤解は何か？観測結果はそれらをどのように覆しているか？
• RQ4 これらの星において、星の誕生からフィードバックまでの遅れは、初期金属量にどのように依存するか？
• RQ5 金属量依存の風は、低金属量銀河におけるフィードバックにどのような意味を持つのか？

主な発見

• 赤超巨星およびAGB星の質量放出率は、低金属量環境で顕著に抑制されており、理論的予測と整合的である。
• 低金属量環境ではダストの光学厚さおよび核生成効率が低下するため、ダスト生成および風駆動が著しく非効率になる。
• 観測データは、風の強度が金属量に比例することを確認しており、ダスト駆動風のパラダイムを支持している。
• 金属貧乏な星に強い風があると仮定するという一般的な誤解は、最近の測定結果によって是正された。
• 低金属量星では、星の誕生からフィードバックまでの遅れが延びるため、環境へのフィードバックのタイミングと効率に影響を与える。