An $r$-process enhanced star in the dwarf galaxy Tucana III
T.T. Hansen
,
J.D. Simon
,
J.L. Marshall
,
T.S. Li
,
D. Carollo
,
D.L. Depoy
,
D.Q. Nagasawa
,
R.A. Bernstein
,
A. Drlica-Wagner
,
F.B. Abdalla
,
S. Allam
,
J. Annis
,
K. Bechtol
,
A. Benoit-Lévy
(1)
,
D. Brooks
,
E. Buckley-Geer
,
A. Carnero Rosell
,
M. Carrasco Kind
,
J. Carretero
,
C.E. Cunha
,
L.N. da Costa
,
S. Desai
,
T.F. Eifler
,
A. Fausti Neto
,
B. Flaugher
,
J. Frieman
,
J. García-Bellido
,
E. Gaztanaga
,
D.W. Gerdes
,
D. Gruen
,
R.A. Gruendl
,
J. Gschwend
,
G. Gutierrez
,
D.J. James
,
E. Krause
,
K. Kuehn
,
N. Kuropatkin
,
O. Lahav
,
R. Miquel
,
A.A. Plazas
,
A.K. Romer
,
E. Sanchez
,
B. Santiago
,
V. Scarpine
,
R.C. Smith
,
M. Soares-Santos
,
F. Sobreira
,
E. Suchyta
,
M.E.C. Swanson
,
G. Tarle
,
A.R. Walker
T.T. Hansen
- Fonction : Auteur
J.D. Simon
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J.L. Marshall
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T.S. Li
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D. Carollo
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D.L. Depoy
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F.B. Abdalla
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S. Allam
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J. Annis
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K. Bechtol
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D. Brooks
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A. Carnero Rosell
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O. Lahav
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R. Miquel
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A.A. Plazas
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A.K. Romer
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E. Sanchez
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G. Tarle
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A.R. Walker
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Résumé
Chemically peculiar stars in dwarf galaxies provide a window for exploring the birth environment of stars with varying chemical enrichment. We present a chemical abundance analysis of the brightest star in the newly discovered ultra-faint dwarf galaxy candidate Tucana III. Because it is particularly bright for a star in an ultra-faint Milky Way satellite, we are able to measure the abundance of 28 elements, including 13 neutron-capture species. This star, DES J235532.66$-$593114.9 (DES J235532), shows a mild enhancement in neutron-capture elements associated with the $r$-process and can be classified as an $r$-I star. DES J235532 is the first $r$-I star to be discovered in an ultra-faint satellite, and Tuc III is the second extremely low-luminosity system found to contain $r$-process enriched material, after Reticulum II. Comparison of the abundance pattern of DES J235532 with $r$-I and $r$-II stars found in other dwarf galaxies and in the Milky Way halo suggests a common astrophysical origin for the neutron-capture elements seen in all $r$-process enhanced stars. We explore both internal and external scenarios for the $r$-process enrichment of Tuc III and show that with abundance patterns for additional stars it should be possible to distinguish between them.