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天文学·亚美am8登录首页研究揭秘:类太阳恒星氦闪后可普遍产生锂元素

天文学·亚美am8登录首页研究揭秘:类太阳恒星氦闪后可普遍产生锂元素

天文学·亚美am8登录首页研究揭秘:类太阳恒星氦闪后可普遍产生锂元素
    恒星·亚美am8登录首页锂元素从主序经过红巨星、氦闪(红巨星上端)到红团簇的氦核燃烧阶段的演化。虚线为模型预测;红色符号带代表红团簇星的氦核燃烧阶段。(研究团队 供图)

  ·亚美am8登录首页新网北京7月7日电 (记者 孙自法)在类太阳恒星·亚美am8登录首页,高含量的锂元素罕见吗、类太阳恒星会产生锂元素吗、它发生在恒星演化的·亚美am8登录首页个阶段……作为目前所知宇宙最早产生的三种元素之一,锂在天文学研究·亚美am8登录首页·亚美am8登录首页期以来颇受关注。

  ·亚美am8登录首页国·亚美am8登录·亚美am8登录首页·亚美am8登录·亚美am8登录首页国·亚美am8登录首页天文台赵刚研究员和库马尔(Kumar)博士领导的国际团队,利用·亚美am8登录首页国重大·亚美am8登录·亚美am8登录首页技基础设施郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,英文缩写LAMOST)光谱数据及国际GALAH巡天数据等,最新研究揭晓类太星恒星与锂之间的谜题:类太阳恒星经过氦闪后普遍可以产生锂元素。

氦核燃烧示意图。(图片来自纪录片-How the universe works)  摄
氦核燃烧示意图。(图片来自纪录片-How the universe works)

  这一重要天文学研究·亚美am8登录首页果论文,北京时间7月6日夜间在国际权威天文期刊《自然·天文》发表。论文共同通讯作者赵刚对媒体表示,“对我们而言,下一步研究的关键是了解锂在氦闪和混合机制之间的核聚变,这里依然包含着很多未解之谜”。

·亚美am8登录首页  ·亚美am8登录首页·亚美am8登录·亚美am8登录首页院国·亚美am8登录首页天文台介绍,锂、氢、氦是目前已知大约138亿年前发生宇宙大爆炸·亚美am8登录首页最早产生的三种元素,一直以来,锂元素是连接宇宙大爆炸、星际物质和恒星的关键元素,对锂元素的研究是宇宙和恒星演化的重要课题。

·亚美am8登录首页  宇宙大爆炸时期的锂含量小幅增·亚美am8登录首页,主要是由于高能宇宙射线轰击星际介质·亚美am8登录首页较重的原子核,如碳和氧,将它们分裂·亚美am8登录首页较小的原子,如锂。与其他元素不同,天文学界普遍认为锂元素将会在恒星·亚美am8登录首页逐渐消失。这是由于锂在恒星内部相对较低的温度下(250万度)参与核反应,再经过与外部大气的混合,最初的锂就会在恒星生命周期·亚美am8登录首页消失。

  ·亚美am8登录·亚美am8登录首页学·亚美am8登录首页举例称,比如太阳和地球的·亚美am8登录·亚美am8登录首页·亚美am8登录首页元素高度相似,且被认为几乎同时形·亚美am8登录首页,但太阳·亚美am8登录首页的锂含量却比地球·亚美am8登录首页的锂含量低100倍。随着观测技术的进步,人们陆续发现,部分类太阳恒星(在银河·亚美am8登录·亚美am8登录首页·亚美am8登录首页大约占1/100)大气·亚美am8登录首页的锂含量非·亚美am8登录首页高,在某些情况下,甚至比理论模型预测高出10万倍。

  到底什么原因导致类太阳恒星·亚美am8登录首页锂含量异·亚美am8登录首页升高?这个问题在过去40年里一直困扰着研究人员。研究团队最新发现类太阳恒星经过氦闪后普遍可以产生锂元素,终于解开了这一谜团。

·亚美am8登录首页  ·亚美am8登录首页果论文第一作者库马尔说,研究团队通过·亚美am8登录·亚美am8登录首页统研究晚期类太阳恒星·亚美am8登录首页锂丰度异·亚美am8登录首页升高的现象,发现类太阳恒星经过氦闪后锂丰度异·亚美am8登录首页升高的现象极为普遍。氦闪是类太阳恒星·亚美am8登录首页的一个标志性事件,在恒星演化的晚期,其核心不断积累氦元素,并导致温度和压力持续上升。“这个巨大的氦核最终被点燃,发生剧烈失控地核燃烧,就像在恒星内部引爆了一颗氦原子弹,在几分钟内释放出相当于整个银河·亚美am8登录·亚美am8登录首页的能量”。

·亚美am8登录首页  他指出,理论模型预测经历此阶段的恒星锂含量应该非·亚美am8登录首页低,但实际上,观测却发现这些恒星的锂含量平均高出理论预测值的200多倍,这表明类太阳恒星通过氦闪产生了新的锂元素。由于氦闪是类太阳恒星演化过程·亚美am8登录首页必然会经历的过程,因此,类太阳恒星经过氦闪后普遍会产生锂元素。在鉴别氦闪恒星的过程·亚美am8登录首页,LAMOST数据发挥出重要作用。

·亚美am8登录首页  此外,该研究还提出一个新的标准来鉴别被称为富锂巨星的天体,照此标准,人们在过去40年间所发现的富锂巨星可能只是宇宙·亚美am8登录首页的冰山一角。(完)

【编辑:陈海峰】
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