YS
Yves Sibony
Author with expertise in Stellar Astrophysics and Exoplanet Studies
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(50% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
4
/
i10-index:
2
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Grids of stellar models with rotation. VIII. Models from 1.7 to 500 M⊙ at metallicity Z = 10-5

Yves Sibony et al.Jul 23, 2024
Grids of stellar evolution models with rotation using the Geneva stellar evolution code ( Genec ) have been published for a wide range of metallicities. We introduce the last remaining grid of Genec models, with a metallicity of $Z=10^ $. We study the impact of this extremely metal-poor initial composition on various aspects of stellar evolution, and compare it to the results from previous grids at other metallicities. We provide electronic tables that can be used to interpolate between stellar evolution tracks and for population synthesis. Using the same physics as in the previous papers of this series, we computed a grid of stellar evolution models with Genec spanning masses between 1.7 and 500\,$M_ with and without rotation, at a metallicity of Due to the extremely low metallicity of the models, mass-loss processes are negligible for all except the most massive stars. For most properties (such as evolutionary tracks in the Hertzsprung-Russell diagram, lifetimes, and final fates), the present models fit neatly between those previously computed at surrounding metallicities. However, specific to this metallicity is the very large production of primary nitrogen in moderately rotating stars, which is linked to the interplay between the hydrogen- and helium-burning regions. The stars in the present grid are interesting candidates as sources of nitrogen-enrichment in the early Universe. Indeed, they may have formed very early on from material previously enriched by the massive short-lived Population III stars, and as such constitute a very important piece in the puzzle that is the history of the Universe.
0

Fast-rotating massive Population III stars as possible sources of extreme N enrichment in high-redshift galaxies

Devesh Nandal et al.May 31, 2024
We present an analysis of the chemical compositions in high-redshift galaxies, with a focus on the nitrogen-enhanced galaxies GN-z11 and CEERS-1019. We used stellar models of massive stars with initial masses ranging from 9 to 120 M ⊙ and various metallicities to deduce the chemical abundances of stellar ejecta for a few light elements (H, He, C, N, and O). Our study reveals insights into the chemical processes and elemental synthesis in the early Universe. We find that Population III stars, particularly at initial fast equatorial rotation and sampled from a top-heavy initial mass function, as well as stars at Z = 10 −5 with moderate rotation, align closely with observed abundance ratios in GN-z11 and CEERS-1019. These models demonstrate log(N/O) = −0.38 to –0.22 and log(O/H) + 12 = 7.82 at dilution factors of f ∼ 20 − 100, indicating a good match with observational data. Models at higher metallicities do not match these observations, highlighting the unique role of Population III and extremely metal-poor stars in enhancing the nitrogen abundance in high-redshift galaxies. Predictions for other abundance ratios, such as log(He/H) ranging from –1.077 to –1.059 and log( 12 C/ 13 C) from 1.35 to 2.42, provide detailed benchmarks for future observational studies.