银河中心发现“富锂恒星”:锂含量超同类3000倍

2018-08-08 08:45 北京青年报

打印 放大 缩小

QQ图片20180808090204

图为郭守敬望远镜发现富锂巨星的示意图。图中巨大火球是新发现恒星的示意图,它从白色圆形区域的星场中被发现。左下角展示的是这颗恒星由LAMOST所拍摄的光谱。背景是这颗恒星附近区域的真实银河照片。

正式投用7年的国家大科学装置郭守敬望远镜(LAMOST)又有重大发现。国际期刊《自然-天文》昨天在线发表了我国科学家的这一发现:以中科院国家天文台科研人员为首的团队依托LAMOST发现一颗奇特天体,其锂元素含量约是同类天体的3000倍,是目前人类已知锂元素丰度最高的恒星。

锂元素是连接宇宙大爆炸、星际物质和恒星的关键元素,在宇宙和恒星中的演化一直是天文领域的重要课题。富含锂元素的巨星十分稀有,但在揭示锂元素起源和演化上却具有重要意义。遗憾的是,过去30余年天文学家只发现极少量此类天体。随着LAMOST的落成和巡天计划的开展,其海量恒星光谱观测能力在天文基础研究中逐渐发力。

这颗新发现的富锂恒星来自银河系中心附近的蛇夫座方向,位于银河系盘面以北,距离地球约4500光年。国家天文台博士闫宏亮、研究员赵刚和施建荣等人在取得这一发现的同时,与中国原子能科学研究院、北京师范大学的科学家合作,对这颗奇特恒星开展了深入研究,发现这颗恒星的锂元素很可能来自恒星内部的一种特殊的物质交换过程。他们还结合美国自动行星搜寻者望远镜的高分辨率光谱和中国原子能科学研究院最新的原子数据,通过模拟再现其内部经历的变化,从而对这颗恒星的锂元素丰度给出合理的解释。

这一发现改变了人类对天体中锂元素的认知,将国际上锂含量观测极限提高了一倍,同时在理论上对锂元素合成和现有恒星演化理论提出了独树一帜的新观点。闫宏亮博士告诉北青报记者,他们提出的新观点解释了这颗恒星是如何通过自身来形成锂的。此前传统理论多认为恒星锂元素的获得是通过吞噬其他恒星,但也有理论证明锂可以形成于恒星内部,但由于锂元素不耐高温,所以即使形成了也很快就被消耗掉。“我们假设了一种不对称对流,就是恒星的物质从外向内运动的时候速度慢,从内向外运动的时候快。这种速度不一样的对流使得用来形成锂的物质可以从内部被迅速带到外部(因为巨星内部经常有从外到内再从内到外的对流),在温度较低的区域转化成锂,从而避免被高温破坏。”

中科院国家天文台昨天同时宣布,LAMOST已圆满完成一期光谱巡天观测,共发布光谱901万,其中高质量光谱777万,确定了534万组恒星光谱参数。其成果包括:两次刷新银河系半径的数据,今年界定的半径已达到过去认识的两倍;对太阳附近的暗物质密度进行重新估算;发现万余颗金属含量低于太阳百分之一乃至万分之一的贫金属星,构建了世界上最大的宇宙化石样本;在近千万条光谱中找到5颗超高速星,为研究这类能够“逃离”银河系的恒星提供重要样本,等等。(记者  雷嘉)

责任编辑:陈群(QT0001)