銀河中心發現「富鋰恆星」

银河中心发现“富锂恒星”

圖為郭守敬望遠鏡發現富鋰巨星的示意圖。圖中巨大火球是新發現恆星的示意圖,它從白色圓形區域的星場中被發現。左下角展示的是這顆恆星由LAMOST所拍攝的光譜。背景是這顆恆星附近區域的真實銀河照片。

本報訊(記者 雷嘉)正式投用7年的國家大科學裝置郭守敬望遠鏡(LAMOST)又有重大發現。國際期刊《自然-天文》昨天在線發表了我國科學家的這一發現:以中科院國家天文臺科研人員為首的團隊依託LAMOST發現一顆奇特天體,其鋰元素含量約是同類天體的3000倍,是目前人類已知鋰元素丰度最高的恆星。

鋰元素是連接宇宙大爆炸、星際物質和恆星的關鍵元素,在宇宙和恆星中的演化一直是天文領域的重要課題。富含鋰元素的巨星十分稀有,但在揭示鋰元素起源和演化上卻具有重要意義。遺憾的是,過去30餘年天文學家只發現極少量此類天體。隨著LAMOST的落成和巡天計劃的開展,其海量恆星光譜觀測能力在天文基礎研究中逐漸發力。

這顆新發現的富鋰恆星來自銀河系中心附近的蛇夫座方向,位於銀河系盤面以北,距離地球約4500光年。國家天文臺博士閆宏亮、研究員趙剛和施建榮等人在取得這一發現的同時,與中國原子能科學研究院、北京師範大學的科學家合作,對這顆奇特恆星開展了深入研究,發現這顆恆星的鋰元素很可能來自恆星內部的一種特殊的物質交換過程。他們還結合美國自動行星搜尋者望遠鏡的高分辨率光譜和中國原子能科學研究院最新的原子數據,通過模擬再現其內部經歷的變化,從而對這顆恆星的鋰元素丰度給出合理的解釋。

這一發現改變了人類對天體中鋰元素的認知,將國際上鋰含量觀測極限提高了一倍,同時在理論上對鋰元素合成和現有恆星演化理論提出了獨樹一幟的新觀點。閆宏亮博士告訴北青報記者,他們提出的新觀點解釋了這顆恆星是如何通過自身來形成鋰的。此前傳統理論多認為恆星鋰元素的獲得是通過吞噬其他恆星,但也有理論證明鋰可以形成於恆星內部,但由於鋰元素不耐高溫,所以即使形成了也很快就被消耗掉。“我們假設了一種不對稱對流,就是恆星的物質從外向內運動的時候速度慢,從內向外運動的時候快。這種速度不一樣的對流使得用來形成鋰的物質可以從內部被迅速帶到外部(因為巨星內部經常有從外到內再從內到外的對流),在溫度較低的區域轉化成鋰,從而避免被高溫破壞。”

中科院國家天文臺昨天同時宣佈,LAMOST已圓滿完成一期光譜巡天觀測,共發佈光譜901萬,其中高質量光譜777萬,確定了534萬組恆星光譜參數。其成果包括:兩次刷新銀河系半徑的數據,今年界定的半徑已達到過去認識的兩倍;對太陽附近的暗物質密度進行重新估算;發現萬餘顆金屬含量低於太陽百分之一乃至萬分之一的貧金屬星,構建了世界上最大的宇宙化石樣本;在近千萬條光譜中找到5顆超高速星,為研究這類能夠“逃離”銀河系的恆星提供重要樣本,等等。

圖片來自《中國國家天文》


分享到:


相關文章: