中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員趙剛團(tuán)隊(duì)及國(guó)際合作者的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，類太陽(yáng)恒星普遍可以產(chǎn)生鋰元素。相關(guān)論文6日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》。
在手機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品電池中常見的鋰，是目前已知在宇宙大爆炸中最早產(chǎn)生的元素之一。對(duì)鋰元素的研究是宇宙和恒星演化的重要課題。
盡管鋰元素誕生很早，但天文學(xué)家曾認(rèn)為，它會(huì)在恒星中逐漸消失。例如，太陽(yáng)和地球中所有元素的組成都相似，且被認(rèn)為是幾乎同時(shí)形成，但太陽(yáng)中的鋰含量卻比地球中的鋰含量低100倍。
隨著觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，人類陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些類太陽(yáng)恒星大氣中的鋰含量非常高，在某些情況下比理論模型預(yù)測(cè)高出10萬(wàn)倍。“異常”升高的鋰含量從何而來(lái)?這個(gè)問(wèn)題一直困擾著天文學(xué)家。
借助銀河考古項(xiàng)目、郭守敬望遠(yuǎn)鏡和蓋亞天文衛(wèi)星等提供的巡天數(shù)據(jù)，上述研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，類太陽(yáng)恒星經(jīng)過(guò)氦閃后鋰含量異常升高的現(xiàn)象極為普遍，并由此提出類太陽(yáng)恒星普遍產(chǎn)生鋰元素的機(jī)制。
氦閃是類太陽(yáng)恒星中的一個(gè)標(biāo)志性事件。在恒星演化晚期，其核心不斷積累氦元素，并導(dǎo)致溫度和壓力持續(xù)上升，這個(gè)巨大的氦核最終被點(diǎn)燃，發(fā)生劇烈失控的核燃燒，就像在恒星內(nèi)部引爆一顆原子彈，幾分鐘內(nèi)釋放出相當(dāng)于整個(gè)銀河系的能量。
科研人員觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，這些恒星的鋰含量平均高出理論預(yù)測(cè)值200多倍，表明類太陽(yáng)恒星通過(guò)氦閃產(chǎn)生了新的鋰元素。由于氦閃是類太陽(yáng)恒星演化過(guò)程中必然會(huì)經(jīng)歷的過(guò)程，科研人員推斷，類太陽(yáng)恒星經(jīng)過(guò)氦閃后普遍會(huì)產(chǎn)生鋰元素。
此外，該研究還提出了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)鑒別被稱為“富鋰巨星”的天體。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，人們?cè)谶^(guò)去40年間所發(fā)現(xiàn)的富鋰巨星可能只是宇宙中的冰山一角。
趙剛說(shuō)，郭守敬望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)在鑒別氦閃恒星的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。下一步研究的關(guān)鍵是了解鋰在氦閃和混合機(jī)制之間的核聚變，這里依然包含著很多未解之謎。
