[论文解读] 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 6

一句话总结

本文提出，萨库拉里天体是一颗经历最终氦壳层闪光的‘重生’恒星，其证据来自表面化学成分的快速变化：氢丰度在五个月内下降0.7 dex，而锂、锶、钇和锆的丰度则上升。极低的C-12/C-13比值支持氢的吸积，证实其为罕见的后AGB恒星，正处于晚期热脉动阶段，类似于FG Sge和R Coronae Borealis恒星。

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.

研究动机与目标

• 确定萨库拉里天体的表面化学成分并评估其演化状态。
• 研究观测到的丰度变化是否表明其经历了类似其他后AGB恒星的最终氦壳层闪光。
• 检验萨库拉里天体是罕见的‘重生’恒星并经历晚期热脉动的假设。
• 将其化学特征与已知的R Coronae Borealis（R CrB）恒星及FG Sge类天体进行比较，以获得演化背景。
• 通过C-12/C-13比值约束氢吸积过程，作为闪光事件的诊断指标。

提出的方法

• 对1996年5月和10月获取的光学光谱进行光谱分析，以测量氢、锂、碳及s-过程元素的表面丰度。
• 利用丰度比值，特别是C-12/C-13，作为氦壳层闪光期间氢吸积的诊断工具。
• 将观测到的表面成分与后AGB演化及晚期热脉动的理论模型进行比较。
• 应用标准恒星大气模型，从观测到的谱线反演出元素丰度。
• 通过时间序列比较光谱，检测在五个月的时间间隔内氢和s-过程元素丰度的变化。
• 基于化学成分对恒星进行分类，将其置于R CrB恒星和FG Sge类天体的演化语境中。

实验结果

研究问题

• RQ1 萨库拉里天体是否正经历最终的氦壳层闪光，如其表面成分的快速变化所示？
• RQ2 萨库拉里天体在晚期热脉动期间氢吸积的证据是什么？
• RQ3 萨库拉里天体的C-12/C-13比值与其他演化后期恒星相比如何？其对演化历史有何含义？
• RQ4 萨库拉里天体在化学成分上与R Coronae Borealis恒星的相似程度如何？
• RQ5 五个月内观测到的丰度变化能否由单一演化事件（如闪光）解释？

主要发现

• 萨库拉里天体的表面氢丰度在1996年5月至10月间下降了0.7 dex，表明氢的快速耗竭。
• 锂、锶、钇和锆的丰度在相同五个月期间显著增加。
• 1996年10月测得的C-12/C-13比值极低，与晚期氦壳层闪光期间大量氢吸积一致。
• 该恒星的化学成分——氢缺损、碳富集，并富含轻s-过程元素——与R Coronae Borealis恒星的特征相符。
• 观测到的变化与‘重生’情景一致，即在恒星演化至白矮星阶段后，最终的热脉动重新点燃了恒星。
• 该恒星被确认为罕见的后AGB恒星，正处于晚期热脉动阶段，与FG Sge类似。