The weak s-process in massive stars and its dependence on the neutron capture cross sections

Astrophysical Journal

Volumn 710, Issue 2, 2010, Pages 1557-1577

  Pignatari, M ^a,b,c   Gallino, R ^d   Heil, M ^e   Wiescher, M ^b   Kappeler F ^f   Herwig, F ^a   Bisterzo, S ^d  

^a UNIVERSITY OF VICTORIA   (Canada)

^b UNIVERSITY OF NOTRE DAME   (United States)

^c TRIUMF   (Canada)

^d UNIVERSITY OF TURIN   (Italy)

^e GSI HELMHOLTZZENTRUM FÜR SCHWERIONENFORSCHUNG GMBH   (Germany)

^f KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

Nuclear reactions, nucleosynthesis, abundances; Stars: abundances

Indexed keywords

EID: 76949085153     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/710/2/1557     Document Type: Article

References (138)

1. Aguilera, E. F. et al. 2006, Phys. Rev. C, 73, 064601
2. Aikawa, M., Arnould, M., Goriely, S., Jorissen, A., & Takahashi, K. 2005, A&A, 441, 1195
3. Alpizar-Vicente, A. M. et al. 2008, Phys. Rev. C, 77, 015806
4. Anders, E. & Grevesse, N. 1989, Geochim. Cosmochim. Acta, 53, 197
5. Angulo, C. et al. 1999, Nucl. Phys. A, 656, 3
6. Arlandini, C., Käppeler, F., Wisshak, K., Gallino, R., Lugaro, M., Busso, M., & Straniero, O. 1999, ApJ, 525, 886
7. Arnett, W. D. 1974, ApJ, 194, 373
8. Arnett, W. D. & Truran, J. W. 1969, ApJ, 157, 339
9. Arnett, W. D. & Wefel, J. P. 1978, ApJ, 224, L139
10. Asplund, M., Grevesse, N., & Sauval, A. J. 2005, Cosmic Abundances as Records of Stellar Evolution and Nucleosynthesis (ASP Conf. Ser. 336), ed. T. G. Barnes III & F. N. Bash (San Francisco, CA: ASP), 25
11. Asplund, M., Grevesse, N., Sauval, A. J., & Scott, P. 2009, ARA&A, 47, 481
12. Bao, Z. Y., Beer, H., Käppeler, F., Voss, F., Wisshak, K., & Rauscher, T. 2000, At. Data Nucl. Data Tables, 76, 70
13. Baraffe, I., El Eid, M. F., & Prantzos, N. 1992, A&A, 258, 357
14. Beer, H., Sedyshev, P. V., Rochow, W., Mohr, P., & Oberhummer, H. 2002, Nucl. Phys. A, 705, 239
15. Beer, H., Voss, F., & Winters, R. R. 1992a, ApJS, 80, 403
16. Beer, H., Walter, G., & Käppeler, F. 1992b, ApJ, 389, 784
17. Bihain, G., Israelian, G., Rebolo, R., Bonifacio, P., & Molaro, P. 2004, A&A, 423, 777
18. Bisterzo, S., Pompeia, L., Gallino, R., Pignatari, M., Cunha, K., Heger, A., & Smith, V. 2005, Nucl. Phys. A, 758, 284
19. Burbidge, E. M., Burbidge, G. R., Fowler, W. A., & Hoyle, F. 1957, Rev. Mod. Phys., 29, 547
20. Busso, M. & Gallino, R. 1985, A&A, 151, 205
21. Busso, M., Gallino, R., Lambert, D. L., Travaglio, C., & Smith, V. V. 2001, ApJ, 557, 802
22. Caughlan, G. R. & Fowler, W. A. 1988, At. Data Nucl. Data Tables, 40, 283
23. Caughlan, G. R., Fowler, W. A., Harris, M. J., & Zimmerman, B. A. 1985, At. Data Nucl. Data Tables, 32, 197
24. Chieffi, A. & Limongi, M. 2002, New Astron. Rev., 46, 459
25. Chieffi, A. & Limongi, M. 2006, Int. Symp. on Nuclear Astrophysics-Nuclei in the Cosmos IX (Proc. of Science) (Trieste: SISSA), PoS(NIC-IX)250
26. Chieffi, A. & Straniero, O. 1989, ApJS, 71, 47
27. Clayton, D. D. 1968, Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis (New York: McGraw-Hill)
28. Cohen, J. G., Christlieb, N., McWilliam, A., Shectman, S., Thompson, I., Melendez, J., Wisotzki, L., & Reimers, D. 2008, ApJ, 672, 320
29. Coquard, L., Käppeler., Dillmann, I., Wallner, A., Knie, K., & Kutschera, W. 2006, Int. Symp. on Nuclear Astrophysics-Nuclei in the Cosmos IX (Proc. of Science) (Trieste: SISSA), PoS(NIC-IX)274
30. Corvi, F., Fioni, G., Gunsing, F., Mutti, P., & Zanini, L. 2002, Nucl. Phys. A, 697, 581
31. Costa, V., Pumo, M. L., Bonanno, A., & Zappal, R. A. 2006, A&A, 447, 641
32. Costa, V., Rayet, M., Zappal, R. A., & Arnould, M. 2000, A&A, 358, L67
33. Couch, R. G., Schmiedekamp, A. B., & Arnett, W. D. 1974, ApJ, 190, 95
34. Cowan, J. J. et al. 2002, ApJ, 572, 861
35. Cowan, J. J. et al. 2005, ApJ, 627, 238
36. Dayras, R., Switkowski, Z. E., & Woosley, S. E. 1977, Nucl. Phys. A, 279, 70
37. de Smet, L., Wagemans, C., Goeminne, G., Wagemans, J., Heyse, J., & van Gils, J. 2005, Nucl. Phys. A, 758, 80
38. Dillmann, I. et al. 2006, Int. Symp. on Nuclear Astrophysics-Nuclei in the Cosmos IX (Proc. of Science) (Trieste: SISSA), PoS(NIC-IX)090
39. Ding, T., Valkiers, S., Kipphardt, H., De Bievre, P., Taylor, P. D. P., Gonfiantini, R., & Krouse, R. 2001, Geochim. Cosmochim. Acta, 65, 2433
40. El Eid, M. F., Meyer, B. S., & The, L.-S. 2004, ApJ, 611, 452
41. El Eid, M. F., The, L.-S., & Meyer, B. S. 2009, Space Sci. Rev., 147, 1
42. Farouqi, K., Kratz, K.-L., Mashonkina, L. I., Pfeiffer, B., Cowan, J. J., Thielemann, F.-K., & Truran, J. W. 2009, ApJ, 694, L49
43. Fuller, G. M., Fowler, W. A., & Newman, M. J. 1985, ApJ, 293, 1
44. Gallino, R., Arlandini, C., Busso, M., Lugaro, M., Travaglio, C., Straniero, O., Chieffi, A., & Limongi, M. 1998, ApJ, 497, 388
45. Goeminne, G., Wagemans, C., Wagemans, J., Serot, O., Loiselet, M., & Gaelens, M. 2000, Nucl. Phys. A, 678, 11
46. Guber, K. H., Koehler, P. E., Derrien, H., Valentine, T. E., Leal, L. C., Sayer, R.O., & Rauscher, T. 2003, Phys. Rev. C, 67, 062802
47. Heil, M., Juseviciute, A., Käppeler, F., Gallino, R., Pignatari, M., & Uberseder, E. 2009, PASA, 26, 243
48. Heil, M., Käppeler, F., Uberseder, E., Gallino, R., Bisterzo, S., & Pignatari, M. 2008a, Phys. Rev. C, 78, 025802
49. Heil, M., Käppeler, F., Uberseder, E., Gallino, R., & Pignatari, M. 2007, Progr. Part. Nucl. Phys., 59, 174
50. Heil, M., Käppeler, F., Uberseder, E., Gallino, R., & Pignatari, M. 2008b, Phys. Rev. C, 77, 015808
51. Heil, M., Plag, R., Gallino, R., Juseviciute, A., Käppeler, F., & Mengoni, A. 2005, Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology (AIP Conf. Proc. 769), ed. R. C. Haight et al. (Melville, NY: AIP), 1362
52. Herwig, F., Freytag, B., Hueckstaedt, R. M., & Timmes, F. X. 2006, ApJ, 642, 1057
53. Hirschi, R., Meynet, G., & Maeder, A. 2004, A&A, 425, 649
54. Hoeflich, P., Wheeler, J. C., & Thielemann, F. K. 1998, ApJ, 495, 617
55. Honda, S., Aoki, W., Kajino, T., Ando, H., Beers, T. C., Izumiura, H., Sadakane, K., & Takada Hidai, M. 2004, ApJ, 607, 474
56. Imbriani, G., Limongi, M., Gialanella, L., Terrasi, F., Straniero, O., & Chieffi, A. 2001, ApJ, 558, 903
57. Ivans, I. I., Bisterzo, S., & Gallino, R. 2006, Mem. Soc. Astron. Italiana, 77, 979
58. Ivans, I. I., Sneden, C., Gallino, R., Cowan, J. J., & Preston, G. W. 2005, ApJ, 627, L145
59. Ivans, I. I., Sneden, C., James, C. R., Preston, G. W., Fulbright, J. P., Höflich, P.A., Carney, B. W., & Wheeler, J. C. 2003, ApJ, 592, 906
60. Iwamoto, K., Brachwitz, F., Nomoto, K., Kishimoto, N., Umeda, H., Hix, W.R., & Thielemann, F.-K. 1999, ApJS, 125, 439
61. Jaeger, M., Kunz, R., Mayer, A., Hammer, J. W., Staudt, G., Kratz, K. L., & Pfeiffer, B. 2001, Phys. Rev. Lett., 87, 202501
62. Johnson, J. A. & Bolte, M. 2004, ApJ, 605, 462
63. Jonsell, K., Barklem, P. S., Gustafsson, B., Christlieb, N., Hill, V., Beers, T. C., & Holmberg, J. 2006, A&A, 451, 651
64. Käppeler, F., Beer, H., & Wisshak, K. 1989, Rep. Prog. Phys., 52, 945
65. Käppeler, F. et al. 1994, ApJ, 437, 396
66. Karakas, A. I., Lugaro, M. A., Wiescher, M., Görres, J., & Ugalde, C. 2006, ApJ, 643, 471
67. Kippenhahn, R. & Weigert, A. 1990, Sky Telesc., 80, 504
68. Klay, N. & Käppeler, F. 1988, Phys. Rev. C, 38, 295
69. Koehler, P. E., Kavanagh, R. W., Vogelaar, R. B., Gledenov, Y. M., & Popov, Y.P. 1997, Phys. Rev. C, 56, 1138
70. Koehler, P. E. & O'Brien, H. A. 1989, Phys. Rev. C, 39, 1655
71. Kratz, K.-L., Farouqi, K., Mashonkina, L. I., & Pfeiffer, B. 2008, New Astron. Rev., 52, 390
72. Lai, D. K., Bolte, M., Johnson, J. A., Lucatello, S., Heger, A., & Woosley, S. E. 2008, ApJ, 681, 1524
73. Lamb, S. A., Howard, W. M., Truran, J. W., & Iben, I., Jr. 1977, ApJ, 217, 213
74. Langanke, K. & Martínez-Pinedo, G. 2000, Nucl. Phys. A, 673, 481
75. Langer, N., Arcoragi, J.-P., & Arnould, M. 1989, A&A, 210, 187
76. Langer, N., El Eid, M. F., & Fricke, K. J. 1985, A&A, 145, 179
77. Limongi, M., Straniero, O., & Chieffi, A. 2000, ApJS, 129, 625
78. Lodders, K. 2003, ApJ, 591, 1220
79. Lodders, K., Palme, H., & Gail, H. 2009, arXiv:0901.1149
80. Lugaro, M., Davis, A. M., Gallino, R., Pellin, M. J., Straniero, O., & Käppeler, F. 2003, ApJ, 593, 486
81. Makinaga, A. et al. 2009, Phys. Rev. C, 79, 025801
82. Marganiec, J., Dillmann, I., Domingo Pardo, C., Käppeler, F., Gallino, R., Pignatari, M., & Grabmayr, P. 2009, Phys. Rev. C, 79, 065802
83. Masseron, T. et al. 2006, A&A, 455, 1059
84. Matteucci, F., Raiteri, C. M., Busso, M., Gallino, R., & Gratton, R. 1993, A&A, 272, 421
85. Mauersberger, R., Ott, U., Henkel, C., Cernicharo, J., & Gallino, R. 2004, A&A, 426, 219
86. Meakin, C. A. & Arnett, D. 2006, ApJ, 637, L53
87. Meyer, B. S., Clayton, D. D., & The, L.-S. 2000, ApJ, 540, L49
88. Mishenina, T. V., Kovtyukh, V. V., Soubiran, C., Travaglio, C., & Busso, M. 2002, A&A, 396, 189
89. Mutti, P., Beer, H., Brusegan, A., Corvi, F., & Gallino, R. 2005, Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology (AIP Conf. Proc. 769), ed. R. C. Haight et al. (Melville, NY: AIP), 1327
90. Nassar, H. et al. 2005, Phys. Rev. Lett., 94, 092504
91. Neuberger, D. 1991, Diploma thesis, Univ. Karlsruhe
92. Nomoto, K. & Hashimoto, M. 1988, Phys. Rep., 163, 13
93. Palme, H. & Beer, H. 1993, Landolt Börnstein Group VI, Astronomy and Astrophysics 2A, ed. H. H. Voigt (Berlin: Springer), 196
94. Peters, J. G. 1968, ApJ, 154, 225
95. Piersanti, L., Straniero, O., & Cristallo, S. 2007, A&A, 462, 1051
96. Pignatari, M. & Gallino, R. 2008, First Stars III (AIP Conf. Proc. 990), ed. B. W. O'Shea & A. Heger (Melville, NY: AIP), 336
97. Pignatari, M., Gallino, R., Heger, A., Woosley, S. E., & Käppeler, F. 2006, Chemical Abundances and Mixing in Stars in the Milky Way and its Satellites (ESO Astrophys. Symp.), ed. S. Randich & L. Pasquini (Berlin: Springer-Verlag), 320
98. Pignatari, M., Gallino, R., Meynet, G., Hirschi, R., Herwig, F., & Wiescher, M. 2008, ApJ, 687, L95
99. Prantzos, N., Hashimoto, M., & Nomoto, K. 1990, A&A, 234, 211
100. Primas, F. & Sobeck, J. 2008, Evolution and Nucleosynthesis in AGB Stars (AIP Conf. Proc. 1001), ed. R. Guandalini, S. Palmerini, & M. Busso (Melville, NY: AIP), 230
101. Qian, Y.-Z. & Wasserburg, G. J. 2008, ApJ, 687, 272
102. Raiteri, C. M., Busso, M., Picchio, G., & Gallino, R. 1991a, ApJ, 371, 665
103. Raiteri, C. M., Busso, M., Picchio, G., Gallino, R., & Pulone, L. 1991b, ApJ, 367, 228
104. Raiteri, C. M., Gallino, R., & Busso, M. 1992, ApJ, 387, 263
105. Raiteri, C. M., Gallino, R., Busso, M., Neuberger, D., & Käppeler, F. 1993, ApJ, 419, 207
106. Rauscher, T., Heger, A., Hoffman, R. D., & Woosley, S. E. 2002, ApJ, 576, 323
107. Rauscher, T. & Thielemann, F.-K. 2000, At. Data Nucl. Data Tables, 75, 1
108. Rayet, M. & Hashimoto, M.-a. 2000, A&A, 354, 740
109. Reifarth, R., Schwarz, K., & Käppeler, F. 2000, ApJ, 528, 573
110. Romano, D. & Matteucci, F. 2007, MNRAS, 378, L59
111. Schatz, H., Käppeler, F., Koehler, P. E., Wiescher, M., & Trautvetter, H.-P. 1993, ApJ, 413, 750
112. Skelton, R. T., Kavanagh, R. W., & Sargood, D. G. 1987, Phys. Rev. C, 35, 45
113. Sneden, C., Cowan, J. J., Burris, D. L., & Truran, J. W. 1998, ApJ, 496, 235
114. Sneden, C., Cowan, J. J., & Gallino, R. 2008, ARA&A, 46, 241
115. Sneden, C. & Crocker, D. A. 1988, ApJ, 335, 406
116. Sneden, C., Gratton, R. G., & Crocker, D. A. 1991, A&A, 246, 354
117. Sneden, C. et al. 2003, ApJ, 591, 936
118. Suda, T. et al. 2008, PASJ, 60, 1159
119. Takahashi, K. & Yokoi, K. 1987, At. Data Nucl. Data Tables, 36, 375
120. The, L.-S., El Eid, M. F., & Meyer, B. S. 2007, ApJ, 655, 1058
121. Thielemann, F. K. & Arnett, W. D. 1985, ApJ, 295, 604
122. Timmes, F. X., Woosley, S. E., & Weaver, T. A. 1995, ApJS, 98, 617
123. Tinsley, B. M. 1980, Fundam. Cosm. Phys., 5, 287
124. Tominaga, N., Umeda, H., & Nomoto, K. 2007, ApJ, 660, 516
125. Travaglio, C., Gallino, R., Arnone, E., Cowan, J., Jordan, F., & Sneden, C. 2004a, ApJ, 601, 864
126. Travaglio, C., Hillebrandt, W., & Reinecke, M. 2005, A&A, 443, 1007
127. Travaglio, C., Hillebrandt, W., Reinecke, M., & Thielemann, F.-K. 2004b, A&A, 425, 1029
128. Tur, C., Heger, A., & Austin, S. M. 2009, ApJ, 702, 1068
129. Ugalde, C. 2008, 10th Symp. on Nuclei in the Cosmos (Proc. of Science) (Trieste: SISSA), PoS(NIC X)038
130. Utku, S. et al. 1998, Phys. Rev. C, 57, 2731
131. Wagemans, C., Druyts, S., & Barthélémy, R. 1995, Nuclei in the Cosmos III (AIP Conf. Proc. 327), ed. M. Busso, C. M. Raiteri, & R. Gallino (Melville, NY: AIP), 169
132. Wagoner, R. V. 1969, ApJS, 18, 247
133. Ward, R. A., Newman, M. J., & Clayton, D. D. 1976, ApJS, 31, 33
134. Westin, J., Sneden, C., Gustafsson, B., & Cowan, J. J. 2000, ApJ, 530, 783
135. Woosley, S. E. & Heger, A. 2007, Phys. Rep., 442, 269
136. Woosley, S. E., Heger, A., & Weaver, T. A. 2002, Rev. Mod. Phys., 74, 1015
137. Woosley, S. E. & Hoffman, R. D. 1992, ApJ, 395, 202
138. Woosley, S. E. & Weaver, T. A. 1995, ApJS, 101, 181