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富锂巨星高寿几何?恒星“心电图”揭晓谜底

admin2020-10-1387

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锂元素在恒星中的起源与演化一直困扰着天文学家。

来自中国科学院国家天文台等海内外单位的研究人员,借助我国重大基础科技设施LAMOST巡天数据和美国开普勒太空望远镜的星震数据,通过监听恒星的“心跳”,发现绝大多数富锂巨星实在比之前以为的更“老”一些,它们都是红团簇星,而不是传统上所以为的红巨星。

这一发现挑战了传统恒星演化理论,对最终解开锂元素的起源之谜至关重要。相关研究成果于10月6日在线发表于《自然·天文》杂志上。

锂元素含量困扰天文学家

事实上,锂是宇宙中最早形成的元素之一。伴随着137亿年前的大爆炸,锂元素在宇宙降生后的20分钟内就泛起了,作为组成当今物质宇宙的基本元素之一,说它连接了宇宙的已往与现在一点也不为过。

然则,锂元素在宇宙中许多天体内的含量却与理论表现出较大差异,这一直困扰着天文学家。

富锂巨星就是这种矛盾的一个典型例子。巨星是恒星演化到生命晚期阶段时的名字,由于它们履历了一个“发福”的历程,和处于青壮年的恒星相比体态加倍伟大。

顾名思义,富锂巨星的锂元素含量远超同类的巨星天体。它们在晚期的小质量恒星中只占1%,但其大气中所蕴含的锂元素却比99%的晚期小质量恒星凌驾成百上千倍。

这些天体中的锂是若何发生的?天文学家一直在起劲寻找谜底。

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犹如人类一样,恒星也有降生、发展、朽迈及殒命等历程。太阳就是一颗正处于青壮年时期的恒星。不外,随着恒星不停发光发烧,其内部物质会泛起显著的转变,并由此发生一系列改变。

红巨星和红团簇星是恒星进入晚年后两种差异阶段,它们内部举行核反应的物质不完全相同,因此其结构和物理历程也具有显著差异。但若是仅从表面上看,天文学家很难判断一颗恒星究竟是红巨星照样红团簇星。

“这是由于两种恒星在温度和光度方面相差无几,就像我们很难判断一位白发苍苍的老者到底是70岁照样80岁一样,只能凭据履历举行一个大致的估量,但并不一定异常准确。”论文配合通讯作者、中国科学院国家天文台研究员赵刚注释道。

恒星“心跳”泄露身份

长久以来,天文学家以为,红巨星内部猛烈的对流为锂元素的发生缔造了条件,因此大部分富锂巨星应该是红巨星。

然则,对此持怀疑态度的科研团队通过我国LAMOST、日本昴星团等望远镜采集了大量富锂巨星的光谱,并借助开普勒太空望远镜获得了这些富锂巨星的震惊数据,得到了截然差异的结论。

“我们给恒星做了‘心电图’。”论文第一作者、中国科学院国家天文台副研究员闫嘹亮先容道,“星震就像是恒星的心跳,能够通报恒星内部的真实信息,就算两者表面上看起来差不多,但红巨星和红团簇星的‘心脏’是差异的。”

研究发现,跨越80%的富锂巨星是红团簇星,而且差异类型的富锂巨星在锂含量、恒星质量等多个方面均与传统认知存在着显著差异。

对此,论文配合通讯作者、中国科学院国家天文台研究员施建荣评论道,这些发现很难用传统理论去注释。由于内部物理环境差异,原有的理论并不适用于红团簇星,需要尽快寻找到这一观察征象的真实缘故原由。

“我们看到最近国际上提出了不少新的理论来注释这个问题。”赵刚说,包罗氦闪、双星的合并、特殊的对流等,虽然现在尚无定论,但下一步的要害就是去逐一磨练这些理论,找到真相。

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