Красные гиганты EK Eri и OU And как вероятные потомки магнитных Ар-звезд: поиск аномалий химического состава - Любимков, Л. С.; Коротин, С. А.; Петров, Д. В.; Поклад, Д. Б.; Кудрявцев, Д. О.; Бакланова, Д. Н. (ՀՀ ԳԱԱ «Գիտություն» հրատ.)
Исследованы красные гиганты EK Eri и OU And с магнитными полями Bmax = 99 и 41 Гс соответственно, которые предположительно являются потомками магнитных Ар-звезд. Найдены их фундаментальные параметры и проанализирован химический состав. Определено содержание 17 элементов от лития (Z = 3) до гафния (Z = 72) для этих гигантов, а также для звезды сравнения β Gem (Поллукс). По линиям молекулы CN найдено содержание азота и отношение изотопов углерода 12С/13С. Низкие отношения 12С/13С = 17.3 для EK Eri и 17.2 для β Gem доказывают, что эти гиганты прошли глубокое конвективное перемешивание в фазе FDU (First Dredge-Up). Для OU And величину 12С/13С определить не удалось вследствие относительно быстрого вращения и повышенной эффективной температуры этой звезды, однако высокое значение отношения N/C (на 1.1 dex больше солнечного) может служить подтверждением того, что и этот гигант прошел фазу FDU. Анализ химического состава привел к важному выводу: у всех трех гигантов нет никаких аномалий в содержаниях тяжелых элементов; в частности, отсутствуют какие-либо избытки редкоземельных элементов, которые у магнитных Ар-звезд достигают 4 dex. Отсутствие такого избытка может быть следствием глубокого перемешивания в фазе FDU. Во всех трех случаях содержания углерода и азота показали ожидаемые аномалии для звезд этого типа: дефицит С от -0.3 до -0.6 dex и избыток N от +0.3 до +0.6 dex. Подтверждено предсказание теории о постоянстве суммы C+N+O в процессе эволюции: найденное для трех гигантов суммарное содержание Log ε (C+ N+ O) = 8.96-8.98 практически совпадает с начальным значением этой величины, конкретно со значением Log ε (C+ N+ O) = 8.94, полученным для Солнца и для ранних В-звезд ГП. Линия Li I 6707.76Ȧ была детектирована в спектрах всех трех звезд, показав содержание лития Log ε (Li) 0.7 - 1.5 , однако присутствие лития в атмосферах гигантов, прошедших фазу FDU, противоречит стандартной теории. Два наблюдаемых явления, неожиданных для красных гигантов после FDU, - наличие магнитного поля и присутствие лития в атмосфере можно объяснить в рамках одной гипотезы: захват красным гигантом планеты с массой в несколько масс Юпитера. The red giants EK Eri and OU And with the magnetic fields Bmax = 99 and 41 G, respectively, which are suspected to be the descendants of magnetic Ap stars were studied. Their fundamental parameters were found and the chemical composition was analyzed. The abundances of 17 elements from Li (Z = 3) to Hf (Z = 72) were determined for these giants, as well as for the comparison star β Gem (Pollux). The nitrogen abundance and the carbon isotope ratio 12C/13C were found from CN molecular lines. The low ratios 12C/13C = 17.3 for EK Eri and 17.2 for β Gem establish that these giants passed through the deep convecting mixing in the First Dredge-Up (FDU) phase. For OU And the 12C/13C value could not be determined because of the relatively rapid rotation and the greater effective temperature of this star, however the high N/C ratio (by 1.1 dex greater than the solar one) can be a confirmation that this giant passed through the FDU phase, too. Our analysis of the chemical composition led to the important conclusion: for all three giants there are no anomalies in abundances of heavy elements; in particular, there are no overabundances of rear earth elements, which amount 4 dex for magnetic Ap stars. An absence of such overabundances can be a result of the deep mixing during the FDU phase. In all three cases the abundances of carbon and nitrogen showed anomalies expected for stars of this type: the C deficiency from -0.3 to -0.6 dex and the N excess from +0.3 to +0.6 dex. The theory prediction on the sum C+N+O constancy during evolution is confirmed: the summed abundance lLog ε (C+ N+ O) = 8.96-8.98 determined for three giants coincides practically with an initial value, specifically with the value Log ε (C+ N+ O) = 8.94 obtained for the Sun and for early B-type MS stars. The Li I 6707.76 Å line was detected in spectra of all three stars, showing the lithium abundance Logε(Li) = 0.7 -1.5, however a presence of lithium in atmospheres of post-FDU giants contradicts the standard theory. Two observed facts unexpected for post-FDU giants, i.e. the existence of magnetic field and the presence of lithium in atmosphere can be explained in the framework of one hypothesis: an engulfment by a red giant of the planet with the mass of several Jupiter masses.
Keywords: Астрофизика