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十分罕见的超富锂矮星 我国天文学家一次发现九颗
2022-07-07 10:23:15 信息来源: 科技日报 编辑: 刘燕 审核人:叶玲玲 阅读次数:243

  说到锂元素,现代人并不陌生,无论是智能手机、平板电脑,还是无人机、电动汽车,都在使用锂电池供电。但这个现代感十足的元素其实几乎和宇宙一样古老,是宇宙中最早产生的元素之一。

  《天体物理学杂志快报》近日发表了一项关于超富锂矮星的重要研究成果。基于郭守敬望远镜(LAMOST)中分辨率光谱数据,我国天文学家一次性发现了九颗锂元素含量极高的尚未演化的恒星,即超富锂矮星。其中一颗超富锂矮星的锂元素含量达到太阳的31倍,刷新了此类恒星的锂元素含量纪录。

  “这项研究成果在揭示超富锂矮星中锂元素的起源与演化机制等方面具有重要的科学意义,同时也是LAMOST在前沿基础研究中取得的一项重要发现。”7月6日,在接受科技日报记者采访时,中科院国家天文台研究员施建荣强调。

  伴随着138亿年前的大爆炸,锂元素在宇宙诞生后的20分钟内就出现了。作为构成宇宙的基本元素之一,锂元素可以说是连接宇宙大爆炸、星际物质和恒星的关键元素。

  一直以来,锂元素在宇宙和恒星中演化的研究都是天文领域的重要课题。“然而,当代天文学对锂元素的理解还具有很大局限性。”施建荣坦言。

  以往,天文学家发现,在极少数已经演化过的恒星中存在锂元素含量异常高的现象。这些恒星被称为富锂巨星。

  过去几年,LAMOST在富锂巨星研究方面取得了一系列突破性进展,发现了一万余颗富锂巨星,加深了人类对此类稀有天体以及巨星中锂元素演化的认识。富锂巨星的存在表明,恒星演化过程中存在未知的机制,该机制可以显著改变恒星表面的锂含量。

  然而,新发现的九颗奇特的超富锂矮星表明,不仅是巨星,极少数尚未演化的矮星也表现出了锂含量异常高的现象。“这九颗超富锂矮星的锂元素含量都要比太阳中的锂含量至少高三倍,这意味着这些恒星可能形成于比太阳附近锂含量更高的环境中,或者某种特殊机制增加了这些恒星表面的锂含量。”施建荣解释道。

  事实上,这种还没有演化到巨星阶段的超富锂矮星十分罕见。过去,天文学家仅发现了四颗,因此对它们的形成机制也知之甚少。

  超富锂矮星的形成机制一直存在很大争议。“原子扩散、恒星吸积周围的富锂物质、处于双星系统中的恒星与伴星之间的相互作用,天文学家认为,这些因素都可能导致超富锂矮星的锂元素含量异常高的现象。”施建荣说。

  通过对新发现的九颗超富锂矮星深入分析,研究人员发现,对多数超富锂矮星来说,吸积周围富锂物质可能是它们锂元素含量异常增高的主要机制,但也不排除少数超富锂矮星是双星相互作用的结果。

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