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恒星锂元素丰度刷新纪录 为恒星演化模型提供...

   锂(Li)是一种银白色的金属元素,质软,是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂和它的化合物并不像其他的碱金属那么典型,因为锂的电荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层,使得锂容易极化其他的分子或离子,自己本身却不容易受到极化。

    锂元素是宇宙大爆炸核合成产生的三种轻元素之一,它们的丰度(天体和其他宇宙物质中除氢和氦以外的所有元素的原子总数或总质量的相对含量。)是探知大爆炸之后几秒钟内宇宙物理状况的最可靠途径。中科院国家天文台天体丰度研究团队与日本天文学家合作,利用郭守敬望远镜(LAMOST)巡天数据及其后续观测发现了一批锂元素含量异常超高的贫金属星,对经典小质量恒星演化模型提出了挑战。该成果论文发表在近日出版的《天体物理学期刊快报》上。

     “尚未演化到巨星之前的小质量贫金属恒星的锂丰度几乎是一个常数,这是由于它们的大气中保留了大爆炸核合成产生的原初锂。”22日,该论文第一作者、中科院国家天文台副研究员李海宁告诉记者,当恒星演化到红巨星支时,大气中的物质混合造成的稀释作用会使其表面的锂含量降低一个量级以上。对于球状星团的系统观测验证了上述过程,也表明了小质量恒星结构与演化模型的成功。但近年在球状星团中观测到了几例锂元素超丰的恒星,目前尚无完善的模型能解释这一现象,也没有系统的观测研究。

  中科院国家天文台研究团队利用LAMOST以及斯巴鲁望远镜首次对锂超丰的贫金属星进行了系统搜寻。他们发现了12颗金属丰度不到太阳1%,但锂含量高出同类恒星一个量级以上的贫金属星;第一次在银河系场星中发现了5颗锂超丰的贫金属亚巨星,其中一颗的锂丰度超过了同类恒星100倍,刷新了目前观测到的恒星锂元素丰度纪录。他们的观测研究为修正和完善低光度恒星锂增丰机制以及经典小质量恒星演化模型提供了非常重要的观测证据。

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