近期,中國科學院國家天文台研究員施建榮團隊與(yu) 西班牙加納利天體(ti) 物理研究所、美國聖母大學物理係和美國核天體(ti) 物理中心的團隊合作,在郭守敬望遠鏡(LAMOST)中分辨率光譜中發現了一顆目前人類已知的銪元素含量最高的恒星,約是太陽中銪元素含量的6倍。日前,相關(guan) 研究成果發表於(yu) 《天體(ti) 物理學報通訊》。
據了解,快中子俘獲過程(r-過程)是恒星快速捕獲中子的一類核反應。比鐵重的元素大約一半都是由r-過程產(chan) 生的,恒星產(chan) 生的這些元素被稱為(wei) r-過程元素。快中子俘獲過程是恒星演化過程中形成比鐵重的重金屬元素的基本途徑之一,盡管雙中子星並合事件已被證認可以產(chan) 生r-過程元素,但宇宙中r-過程元素的誕生場所是否唯一,還一直存在爭(zheng) 議。
因此,研究r-過程元素高度增豐(feng) 恒星的重元素含量分布模式是解決(jue) 該爭(zheng) 議問題的關(guan) 鍵,這類恒星攜帶了重元素形成環境的信息。
施建榮向《中國科學報》介紹,目前,世界上組織了一個(ge) R過程聯盟專(zhuan) 門搜尋這類r-過程元素高度增豐(feng) 的特殊恒星。但迄今為(wei) 止,這類恒星的發現尚不足100顆,且都是貧金屬恒星。這些恒星大部分位於(yu) 銀暈中,少數位於(yu) 矮星係或球狀星團中。
近年來,施建榮團隊基於(yu) LAMOST中分辨率巡天光譜,開展了搜尋r-過程元素增豐(feng) 恒星的研究,從(cong) 中發現了這顆目前銪元素含量最高的恒星,並利用西班牙口徑為(wei) 10.4米的GTC光學望遠鏡,對這顆恒星進行了高分辨率光譜後續跟蹤觀測,最終確定了其表麵30種元素的金屬豐(feng) 度,是一顆典型的r-過程元素高度增豐(feng) 恒星。
研究發現,該恒星的輕元素豐(feng) 度與(yu) 普通恒星非常一致,但重元素豐(feng) 度分布模式與(yu) 太陽和其他r-過程增豐(feng) 恒星並不完全一致,表現為(wei) 鈰、鐠和釹元素含量明顯偏低的現象,這種差異可能意味著不同的r-過程產(chan) 生場所或不同的形成機製。
研究還發現,該恒星的視向速度在多次觀測中幾乎沒有變化,可以排除視向速度雙星的可能性。其運動學速度表明這是一顆典型的銀河係薄盤恒星,並且這顆星並不存在矮星係的吸積起源。
施建榮表示,該成果為(wei) 深入研究r-過程元素高度增豐(feng) 的特殊恒星形成與(yu) 演化具有重要的科學意義(yi) ,也為(wei) 解決(jue) 宇宙中r-過程元素的誕生場所是否唯一的爭(zheng) 議問題提供了最新的觀測證據。




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