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環(huán)球速讀：十分罕見的超富鋰矮星我國(guó)天文學(xué)家一次發(fā)現(xiàn)九顆

2022-07-07 07:58:58 來源：科技日?qǐng)?bào) 分享

說到鋰元素，現(xiàn)代人并不陌生，無論是智能手機(jī)、平板電腦，還是無人機(jī)、電動(dòng)汽車，都在使用鋰電池供電。但這個(gè)現(xiàn)代感十足的元素其實(shí)幾乎和宇宙一樣古老，是宇宙中最早產(chǎn)生的元素之一。

《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》近日發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于超富鋰矮星的重要研究成果。基于郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)中分辨率光譜數(shù)據(jù)，我國(guó)天文學(xué)家一次性發(fā)現(xiàn)了九顆鋰元素含量極高的尚未演化的恒星，即超富鋰矮星。其中一顆超富鋰矮星的鋰元素含量達(dá)到太陽的31倍，刷新了此類恒星的鋰元素含量紀(jì)錄。

【資料圖】

“這項(xiàng)研究成果在揭示超富鋰矮星中鋰元素的起源與演化機(jī)制等方面具有重要的科學(xué)意義，同時(shí)也是LAMOST在前沿基礎(chǔ)研究中取得的一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)。”7月6日，在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員施建榮強(qiáng)調(diào)。

伴隨著138億年前的大爆炸，鋰元素在宇宙誕生后的20分鐘內(nèi)就出現(xiàn)了。作為構(gòu)成宇宙的基本元素之一，鋰元素可以說是連接宇宙大爆炸、星際物質(zhì)和恒星的關(guān)鍵元素。

一直以來，鋰元素在宇宙和恒星中演化的研究都是天文領(lǐng)域的重要課題。“然而，當(dāng)代天文學(xué)對(duì)鋰元素的理解還具有很大局限性。”施建榮坦言。

以往，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在極少數(shù)已經(jīng)演化過的恒星中存在鋰元素含量異常高的現(xiàn)象。這些恒星被稱為富鋰巨星。

過去幾年，LAMOST在富鋰巨星研究方面取得了一系列突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了一萬余顆富鋰巨星，加深了人類對(duì)此類稀有天體以及巨星中鋰元素演化的認(rèn)識(shí)。富鋰巨星的存在表明，恒星演化過程中存在未知的機(jī)制，該機(jī)制可以顯著改變恒星表面的鋰含量。

然而，新發(fā)現(xiàn)的九顆奇特的超富鋰矮星表明，不僅是巨星，極少數(shù)尚未演化的矮星也表現(xiàn)出了鋰含量異常高的現(xiàn)象。“這九顆超富鋰矮星的鋰元素含量都要比太陽中的鋰含量至少高三倍，這意味著這些恒星可能形成于比太陽附近鋰含量更高的環(huán)境中，或者某種特殊機(jī)制增加了這些恒星表面的鋰含量。”施建榮解釋道。

事實(shí)上，這種還沒有演化到巨星階段的超富鋰矮星十分罕見。過去，天文學(xué)家僅發(fā)現(xiàn)了四顆，因此對(duì)它們的形成機(jī)制也知之甚少。

超富鋰矮星的形成機(jī)制一直存在很大爭(zhēng)議。“原子擴(kuò)散、恒星吸積周圍的富鋰物質(zhì)、處于雙星系統(tǒng)中的恒星與伴星之間的相互作用，天文學(xué)家認(rèn)為，這些因素都可能導(dǎo)致超富鋰矮星的鋰元素含量異常高的現(xiàn)象。”施建榮說。

通過對(duì)新發(fā)現(xiàn)的九顆超富鋰矮星深入分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，對(duì)多數(shù)超富鋰矮星來說，吸積周圍富鋰物質(zhì)可能是它們鋰元素含量異常增高的主要機(jī)制，但也不排除少數(shù)超富鋰矮星是雙星相互作用的結(jié)果。

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