[论文解读] Hot UV bright stars in globular clusters

S. Moehler, V. La Parola+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 27, 1998

Stellar, planetary, and galactic studies被引用 4

一句话总结

本研究利用中分辨率光谱学对四个南天球球状星团中的七颗炽热紫外明亮恒星进行分析，通过LTE和非LTE模型大气拟合确定其大气参数和氦丰度。主要发现为：后EHB恒星呈氦缺损，而后早期AGB恒星具有太阳氦丰度，支持这些星团中紫外明亮恒星存在不同的演化路径。

ABSTRACT

We have obtained medium-resolution spectra of seven UV-bright stars discovered on images of four southern globular clusters obtained with the Ultraviolet Imaging Telescope (UIT). Effective temperatures, surface gravities and helium abundances are derived from LTE and non-LTE model atmosphere fits. Three of the stars have sdO spectra, including M4-Y453 (Teff = 58800 K, log g = 5.15), NGC 6723-III60 (Teff = 40600 K, log g = 4.46) and NGC 6752-B2004 (Teff = 37000 K, log g = 5.25). All seven stars lie along either post-extended horizontal branch (EHB) or post-early AGB evolutionary tracks. The post-early AGB stars show solar helium abundances, while the post-EHB stars are helium deficient, similar to their EHB progenitors.

研究动机与目标

• 理解球状星团中炽热紫外明亮恒星的性质及其演化过程。
• 利用光谱分析确定这些恒星的有效温度、表面重力和氦丰度。
• 在紫外明亮恒星中区分后扩展水平分支（EHB）与后早期AGB演化轨迹。
• 研究球状星团恒星不同演化序列之间的氦丰度差异。
• 明确紫外明亮恒星的演化状态与其前身星种群的关系。

提出的方法

• 利用紫外成像望远镜（UIT）对四个南天球球状星团中的七颗紫外明亮恒星获取中分辨率光谱。
• 通过将实测光谱与LTE和非LTE模型大气进行拟合，推导出大气参数（Teff, log g）。
• 在局部热动平衡（LTE）和非LTE条件下，通过光谱拟合技术确定氦丰度。
• 根据光谱特征对恒星进行分类，特别识别出sdO型恒星。
• 通过将推导出的参数与后EHB和后早期AGB演化理论模型比较，为恒星分配演化轨迹。
• 分析重点在于区分样本中氦富集（太阳丰度）与氦缺损（贫乏）群体。

实验结果

研究问题

• RQ1 所观测球状星团中炽热紫外明亮恒星的有效温度和表面重力为何？
• RQ2 样本中的紫外明亮恒星主要是后扩展水平分支（EHB）还是后早期AGB恒星？
• RQ3 这些炽热恒星的氦丰度是多少，不同演化序列之间有何差异？
• RQ4 这些恒星的大气参数与非LTE模型大气预测值相比如何？
• RQ5 氦丰度揭示了这些恒星的演化历史的哪些信息？

主要发现

• 七颗紫外明亮恒星中有三颗被分类为sdO型恒星，其中M4-Y453的Teff = 58,800 K，log g = 5.15。
• NGC 6723-III60的Teff = 40,600 K，log g = 4.46；NGC 6752-B2004的Teff = 37,000 K，log g = 5.25。
• 所有七颗恒星均位于后扩展水平分支（EHB）或后早期AGB演化轨迹上。
• 后早期AGB恒星表现出太阳氦丰度，表明无显著的氦富集。
• 后EHB恒星呈氦缺损，与它们的EHB前身星种群一致。
• 结果支持球状星团中紫外明亮恒星存在两种截然不同的演化路径，其区别在于氦丰度。