Девять близких К-гигантов с планетами: детальный анализ химического состава

Abstract

Исследован химический состав 9-ти К-гигантов с планетами, расположенных в пределах 100 пк от Солнца. При этом использованы фундаментальные параметры звезд, найденные нами ранее; для гиганта μ Leo по линиям FeI переопределены индекс металличности [Fe/H] = +0.26 и параметр микротурбулентности Vt = 1.3 км/с. Определено содержание 17-ти химических элементов от лития (Z = 3) до гафния (Z = 72). Анализ линий некоторых элементов выполнен при отказе от предположения ЛТР (локальное термодинамическое равновесие). По инфракрасным линиям молекулы CN найдено содержание азота и отношение изотопов углерода 12С/13С. Низкие значения 12С/13С = 8-18 доказывают, что программные гиганты прошли глубокое конвективное перемешивание в фазе FDU (First Dredge-Up). При анализе полученных содержаний добавлены наши недавние данные для магнитных гигантов EK Eri и OU And, полученные по той же методике. Литий не был найден у 7 из 11-ти рассматриваемых гигантов. Отсутствие лития в атмосферах звезд, испытавших глубокое перемешивание в фазе FDU, соответствует предсказаниям теории. Однако у 4-х гигантов литий был нами обнаружен; ранее у 3 из них было найдено магнитное поле. Эти два явления, т.е. присутствие лития в атмосфере и наличие магнитного поля, неожиданные для post- FDU гигантов с точки зрения стандартной теории, находят объяснение в рамках единой гипотезы: захват звездой планеты с массой в несколько масс Юпитера. Для 11-ти рассмотренных гигантов мы нашли ярко выраженную корреляцию между величинами [N/C] и [N/O]. Сравнение наблюдаемой зависимости с теоретической моделью, учитывающей вращение, показало, что теория не может объяснить высокие значения [N/C] = 1.0-1.4, полученные для большинства гигантов. The chemical composition of nine K-giants with planets is studied, which are located within 100 pc from the Sun. The fundamental parameters of the stars obtained by us earlier are used in this regard; for the giant μ Leo the metallicity index [Fe/H] = +0.26 and the microturbulent parameter Vt = 1.3 km/s are redetermined from FeI lines. Abundances of 17 chemical elements from lithium (Z = 3) to hafnium (Z = 72) are found. An analysis of lines of some elements is made without the supposition of LTE (local thermodynamic equilibrium). From the infrared CN molecular lines the nitrogen abundance and the carbon isotope ratio 12Ñ/13Ñ are found. The low values 12Ñ/13Ñ = 8-18 show that the programme giants passed through the deep convecting mixing in the FDU (First Dredge-Up) phase. When analyzing the abundances obtained we added our recent data for the magnetic giants EK Eri and OU And found from the same technique. Lithium was not found for 7 of 11 giants in question. An absence of lithium in atmospheres of stars passed through the deep mixing in the FDU phase corresponds to the theory predictions. However for 4 giants lithium was found by us; earlier for 3 of these 4 stars the magnetic field has been detected. These two phenomena unexpected for post-FDU giants from the viewpoint of standard theory, i.e. the presence of lithium in atmosphere and the existence of magnetic field, can be explained in the framework of one hypothesis: an engulfment by a star of the planet with the mass of several Jupiter masses. For 11 giants considered we found the pronounced correlation between the [N/C] and [N/O] values. A comparison of the observed relation with the theoretical model computed with rotation showed that the theory cannot explain the high values [N/C] = 1.0-1.4 obtained for the most of the giants.