不同星族恒星sc和mn元素丰度分析论文

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1、摘要恒星元素丰度是从观测上追踪银河系结构和化学演化的很好探针。随着天文观测技术和仪器的改进和提高，近年来人们积累了大量的恒星光谱数据，分析得到了恒星中许多元素的丰度，为我们研究不同类型恒星的化学演化提供了支持。本文我们以F和G型矮星作为研究对象，分析这些恒星中Sc和Mn这两种元素的丰度趋势。为了得到更具普遍性的观测结果，我们采用大样本恒星的统计分析，所选择的样本有2个来源：第一个来源是选择了从2000年以来一直到2011年的11个大样本恒星的观测结果，第二个来源是使用中国科学院国家天文台兴隆观测站的2．16米望远镜，观测得

2、到的15颗F和G型矮星的元素丰度。总共获得了798颗恒星的元素丰度，包括367颗薄盘星，303颗厚盘星和128颗晕星。论文首先介绍了银河系的旋臂结构、成分结构，综述了对恒星Sc和Mn元素丰度的观测研究和分析结果；第二部分是星族的分类，用纯运动学来划分薄盘星、厚盘星和晕星；第三部分是我们的光谱观测和丰度分析结果，观测并分析了15颗贫金属矮星的元素丰度；第四部分多样本统计分析，包括样本的选取和完备性分析；最后一部分详细讨论了不同星族恒星的Sc和Mn元素的丰度演化趋势。通过大样本恒星的统计分析，得到了以下重要结果：(1)Sc元素

3、丰度的演化趋势：贫金属星中[Sc／Fe】总体上是相对超丰，而且随[Fe／H]的增加呈下降趋势，但在整个金属丰度范围内[Sc／Fe]并不是单一斜率下降，[Sc／Fe]随金属丰度[Fe／H]的演化趋势在薄盘星、厚盘星和晕星中是不完全相同的。在薄盘恒星([Fe／H]>一0．8)中[Sc／Fe】随[Fe／H]的增加呈线性下降趋势，这一特性和口元素很相似，因此Sc有时被称为“类口元素”；在厚盘恒星中当[Fe／H]<一0．5时[Sc／Fe]随[Fe／HJ的增加是线性上升的，但当[Fe／H]达到一0．5后继续增j／[1[Sc／Fe]转而

4、变为线性下降的趋势；在晕族恒星中，[Sc／Fe]的弥散变得较大，且[Sc／Fe]几乎与[Fe／H]的变化无关。(2)Mn元素丰度的演化趋势：[Mn／Fe]在贫金属星中总体上是相对欠丰，Jl[Mn／Fe]随[Fe／H】的增加呈上升趋势，但当[Fe／H】<．1．0时，这种上升趋势非常微弱几乎保持在[Mn／Fe]=-0．5附近，而当[Fe／H]>一1．0时，[Mn／Fe]随[Fe／H]的上升趋势明显加快且呈线性上升趋势。[Mn／Fe]的这种演化趋势正好与a元素的镜像分布相似，尤其与O元素的镜像分布相似。(3)从整个样本星的金属丰

5、度[Fe／H]分布趋势图中可以看出：薄盘星的金属丰度分TTT布在．1．09<[Fe／H]<0．37；厚盘星分布在一2．66<[Fe／H]<0．0，几乎在全部样本星的金属丰度范围内都有厚盘星的存在；晕星的[Fe／H]<．0．55。因此可以看出厚盘星与薄盘星、晕星与薄盘星以及厚盘星和晕星的金属丰度范围都有重合部分，无法按照金属丰度来严格区分这三个不同的星族。(4)从整个样本星的轨道半径趋势图中可以看出：薄盘星的Rm主要分布范围为6．44kpc

6、pc；晕星的Rrn主要分布范围为4．3lkpc1kpc。因此可以看出薄盘星与厚盘星、薄盘星与晕星以及厚盘星与晕星的法向距分布也有重合部分，无法按照法向距分布来划分这三个星族。

7、(6)从Sc和Mn元素丰度同空间速度的关系图中可以看出，用ULsR和WLsR来区分薄盘星、厚盘星和晕星，效果不是很明显；但区分这三个不同星族最明显的是用VLsR来划分，我们可以看到虽然薄盘星和厚盘星区别不是很明显，·但晕星和薄、厚盘星可以明显区分(除了个别晕星)。(7)在整个银盘径向上，薄盘星、厚盘星和晕星的[Sc／Fe]丰度都随着Rm的增加，有一个轻微的下降趋势；薄盘星的[Mn／Fe]随着Ih的增加呈现下降趋势，而厚盘星和晕星的[Mn／Fe]随着Rm的增加却呈现上升趋势。(8)在整个银盘的法向丰度上，总样本星的[Sc／F

8、e]随着Zm“的增加有一个上升的趋势；而[Mn／Fe]随着Zm觚的增加没有明显的演化趋势。IV关键词：银河系恒星星族元素丰度运动学AbstractStellarabundancesisagoodtracetoinvestigatethestructureandchemicalevolutionofthe