The delayed contribution of low and intermediate mass stars to chemical galactic enrichment: an analytical approach

I. Franco^1,2 and L. Carigi^1,3

¹ Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Apdo. Postal 70–264, 04510 México, D.F., México. (carigi@astroscu.unam.mx, lcarigi@uclan.ac.uk).

² Max–Planck–Institut für Astronomie, Heidelberg, Germany.

³ Centre for Astrophysics, University of Central Lancashire, Preston, Lancashire, PR1 2HE, United Kingdom. (franco@mpia–hd.mpg.de).

Received 2008 May 19
Accepted 2008 July 3

RESUMEN

Encontramos una nueva solución analítica para las ecuaciones de evolución química tomando en cuenta la contribución retrasada de todas las estrellas de m < 8 M(LIMS) como una estrella representativa que enriquece al medio interestelar. Esta solución se construye para una tasa de formación estelar proporcional a la masa de gas en un modelo de caja cerrada. Obtenemos incrementos en C/O y N/O cuando O/H aumenta, comportamiento imposible de igualar con IRA. Nuestros resultados, obtenidos mediante dos ecuaciones analíticas, son muy similares a aquellos encontrados con modelos numéricos que consideran el tiempo de vida de cada estrella. Este modelo retrasado reproduce la evolución de C/O —O/H y Y — O en la vecindad solar. Esta aproximación analítica es una herramienta útil para estudiar la evolución de elementos producidos por las LIMS cuando no se dispone de o un código de evolución química.

ABSTRACT

We find a new analytical solution for the chemical evolution equations, taking into account the delayed contribution of all low and intermediate mass stars (LIMS) as one representative star that enriches the interstellar medium. This solution is built only for star formation rate proportional to the gas mass in a closed box model. We obtain increasing C/O and N/O ratios with increasing O/H, behavior impossible to match with the Instantaneous Recycling Approximation (IRA). Our results, obtained by two analytical equations, are very similar to those found by numerical models that consider the lifetimes of each star. This delayed model reproduces successfully the evolution of the C/O—O/H and Y — O relations in the solar vicinity. This analytical approximation is a useful tool to study the chemical evolution of elements produced by LIMS when a galactic chemical evolutionary code is not available.

Key Words: galaxies: abundances — galaxies: evolution — ISM: abundances.

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REFERENCES

Akerman, C. J., Carigi, L., Nissen, P. E., Pettini, M., & Asplund, M. 2004, A & A, 414, 931        [ Links ]

Asplund, M., Grevesse, N., & Sauval, A. J. 2005, in ASP Conf. Ser. 336, Cosmic Abundances as Records of Stellar Evolution and Nucleosynthesis, ed. F. N. Bash & T. G. Barnes (San Francisco: ASP), 25        [ Links ]

Carigi, L. 1994, ApJ, 424, 181        [ Links ]

Carigi, L., & Peimbert, M. 2008, RevMexAA, 44, 341        [ Links ]

Esteban, C., Peimbert, M., Torres–Peimbert, S., & Escalante, V. 1998, MNRAS, 295, 401        [ Links ]

Esteban, C., García–Rojas, J., Peimbert, M., Peimbert, A., Ruiz, M. T., Rodriguez, M., & Carigi, L. 2005, ApJ, 618, L95        [ Links ]

García–Rojas, J., Esteban, C., Peimbert, M., Rodriguez, M., Ruiz, M. T., & Peimbert, A. 2004, ApJS, 153, 501        [ Links ]

Hirschi, R. 2007, A & A, 461, 571        [ Links ]

Kroupa, P., Tout, C. A., & Gilmore, G. 1993, MNRAS, 262, 545        [ Links ]

Maeder, A. 1992, A & A, 264, 105        [ Links ]

Meynet, G., & Maeder, A. 2002, A & A, 390, 561        [ Links ]

Pagel, B. E. J. 1989, RevMexAA, 18, 161        [ Links ]

Peimbert, M., Luridiana, V., & Peimbert, A. 2007, ApJ, 666, 636        [ Links ]

Prantzos, N. 2007, in Stellar Nucleosynthesis: 50 years after B2FH, ed. C. Charbonnel & J. P. Zahn, EAS Publication Series, preprint (astro–ph/0709.0833)        [ Links ]

Schaller, G., Schaerer, D., Meynet, G., & Maeder, A. 1992, A & AS, 96, 269        [ Links ]

Serrano, A., & Peimbert, M. 1983, RevMexAA, 8, 117        [ Links ]

Talbot, R., Jr., & Arnett, W. D. 1971, ApJ, 170, 409        [ Links ]

Tinsley, B. M. 1974, ApJ, 192, 629        [ Links ]

van der Hoek, L. B., & Groenewegen, M. A. T. 1997, A & AS, 123, 305        [ Links ]