The First chemical enrichment in the universe and the formation of hyper metal-poor stars

宇宙における最初の元素の供給と超金属欠乏星の形成

岩本 信之  ; 梅田 秀之*; 冨永 望*; 野本 憲一*; 前田 啓一*

Iwamoto, Nobuyuki; Umeda, Hideyuki*; Tominaga, Nozomu*; Nomoto, Kenichi*; Maeda, Keiichi*

鉄/水素比が太陽の10万分の1という超金属欠乏星の発見は、これらの星が本当に宇宙で最初に形成された第一世代の小質量星であるのか、という問題を提起した。われわれは、これらの星が第一世代の超新星によって放出された水素やヘリウムよりも重い元素を多く含むガスから誕生した第二世代の星であると主張している。この問題の鍵となるのが、超金属欠乏星で見られる非常に特異な組成分布とその類似点及び相違点である。われわれは、物質混合とフォールバックを仮定した重力崩壊型の暗い超新星により、これらの組成の特徴を再現できることを示した。

The recent discovery of a hyper-metal-poor (HMP) star, with a metallicity Fe/H smaller than 1/100,000 of the solar ratio, together with one earlier HMP star, has raised a challenging question whether these HMP stars are the actual first-generation, low-mass stars of the universe. We argue that these HMP stars are the second-generation stars formed from gases that were chemically enriched by the first-generation supernovae. The key to this solution is the very unusual abundance patterns of these HMP stars and the similarities and differences between them. We can reproduce these abundance features with core-collapse "faint" supernova models that include extensive matter mixing and fallback during explosions.