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科学家发现红巨星化学钟“失效” 恒星永葆年轻

时间:2018-06-29 06:15来源:中国国家天文
据科学日报报道,由德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的天体物理学家克里斯蒂娜·齐亚宾尼(Cristina Chiappini)带领的国际天体物理学家小组发现了一组“化

据科学日报报道, 由德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的天体物理学家克里斯蒂娜·齐亚宾尼(Cristina Chiappini)带领的国际天体物理学家小组发现了一组“化学钟”失效的红巨星:根据它们的化学特征,这类恒星应该非常老了,但根据星震学推算的年龄,它们似乎非常年轻。它们的存在无法利用标准的银河系化学进化模型来解释,这表明银盘的化学富集历史比之前设想的更加复杂。

这类恒星应该非常老了,但根据星震学推算的年龄,它们似乎非常年轻。

“银河系考古学”这一术语被用于描述这样一个事实,也即银河系的历史不仅呈现在恒星大气光谱里观察到的大量各种化学元素,也表现在恒星运动上。银河系考古学的支柱之一便是使用恒星充足比率作为恒星年龄的间接估计量。虽然以核心-坍塌超新星的形式爆炸的巨大恒星利用氧和其它阿尔法元素在短时间内丰富了恒星介质,但Ia型超新星会产生大量铁元素并在更长时间后死亡。恒星介质里阿尔法元素的富足与铁元素的富足之间的时间延迟可以被用作化学钟。的确,化学钟适用于很多恒星。

然而,这项最新研究的作者展示了阿尔法/铁元素富足无法保证一颗恒星已经非常古老。多亏了星震学,确定这类恒星的精确年龄才变为可能。这一方法测量了脉冲频率,从而提供了有关恒星年龄的额外信息。被研究的一组恒星看似非常年轻,虽然它们相比太阳富含更多阿尔法元素。有趣的是,这些恒星在内部银盘地区大量存在,而在那里银河系的棒与旋臂的相互作用导致更加复杂的化学富集情境。

“尽管在之前的调查里发现了相似的恒星,但它们并不属于此类,且此类恒星非常稀少。这或可以解释为什么这类恒星到目前为止都未受到太大关注。”齐亚宾尼文章的合著作者弗里德里希·安德斯(Friedrich Anders)这样开玩笑说道。“未来观测将提供这类恒星的起源以及银河系复杂的化学进化的更多线索。” 齐亚宾尼总结说道。

这一最新的CoRoT-APOGEE(CoRoGEE)样本是APOGEE(一项高分辨率红外调查)——它属于斯隆数字巡天III(Sloan Digital Sky Survey,缩写为SDSS)的一部分——和对流旋转与行星凌星任务(Convection ROtation and planetary Transits, 简称CoRoT) 红巨星研究小组合作的结果。这项合作促使了利用分光镜对上百个红巨星进行跟踪调查,从而提供CoRoT场的地震信息。在目前为止,只有CoRoGEE可以探索银河系内银盘区域并确定它的场星的年龄。

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