中国天文学家主导破获宇宙“大案”:锁定富锂巨星真身

2020-10-06 16:36:34 作者: 中国天文学家

进一步研究还发现,不同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显著不同。这些发现很难用目前的理论进行解释。因为数十年来,绝大多数相关的理论都是基于“红巨星”这一前提所提出的,甚至直到今年很多相关的理论研究也还在讨论红巨星内的种种机制。但是,由于内部的物理环境全然不同,原有的理论显然并不适用于“红团簇星”。

美国开普勒太空望远镜测量星震-心跳示意图。(中科院国家天文台/国际科研团队 供图)恒星“心电图”是怎样测量的?

在鉴别“红巨星”和“红团簇星”的过程中,恒星的“心跳”起到决定性作用。恒星的“心跳”其实来自于恒星的震动——星震。那么,恒星到底是怎么“心跳”的呢?星震学又是如何通过恒星的“心跳”了解真相呢?

以太阳为例,它每时每刻都在成千上万个频率上“低声细语”。虽然科学家并不能够真的“听到”太阳的声音,但是这些噪音使得太阳的亮度发生微小的变化。所以只要记录其亮度的变化,就可以知道太阳是如何振动的了。就像人们的心跳一样,恒星的振动代表着它身体内部的信息,这些内部信息用其他常规方法无法获取,而星震的方法就如同医生的听诊器一样倾听着恒星的“心跳”。

浩瀚星空的惊艳画面。(中科院国家天文台/国际科研团队 供图)不同演化阶段的恒星在振动频率上也有着明显的差异。“红巨星”和“红团簇星”由于不同的燃料和能量传输形式,它们的心脏跳动有着十分显著的区别:一般来说,“红巨星”的心率更快一些,而年纪更大的“红团簇星”则心率更慢。

肩负测量“心电图”功能的是Kepler卫星,是美国国家航空航天局于2009年发射的一颗用于搜寻类地行星的太空望远镜,其长达4年不间断的测光观测使星震学技术成功应用到富锂巨星的研究当中。

中科院国家天文台表示,多年来,富锂巨星的身份一直迷惑着人们,由中国天文学家主导国际科研团队最新完成的这一研究工作,通过“星震学”听诊恒星“心跳”,解开了富锂巨星的真实身份之谜,该研究成果促进了恒星演化理论的完善,将加深人们对宇宙物质形成的认识。

恒星心跳-星震示意图。(图源NASA,中科院国家天文台 供图)

恒星心跳-星震示意图。(图源ESO,中科院国家天文台 供图)(原题为《中国天文学家主导破获宇宙“大案”:锁定富锂巨星真身》)