一颗新发现的恒星可能会挑战一些关于恒星如何演化以及它们如何随着年龄增长而产生元素的模型。
宇宙中的所有元素都是在恒星内部形成的。随着恒星年龄的增长,其内部元素的组成也会发生变化。例如,人们普遍认为,当恒星燃烧时,它们会失去像锂这样的轻元素,以换取像碳和氧这样的重元素。
但是,由佛罗里达大学的研究人员领导的一项新研究,包括北卡罗来纳州的一位天文学家,研究了一颗似乎是例外的恒星。这项研究发表在《天体物理学杂志》上。
这颗恒星被命名为J0524-0336,是在一次寻找银河系中更古老恒星的调查中发现的。它是一颗进化的恒星,这意味着它处于“生命”的后期阶段,开始变得不稳定。这也意味着它比大多数同类型的恒星都要大得多,也要亮得多,据估计它大约是太阳大小的30倍。
研究人员利用光谱学——利用光的波长来测量恒星中存在的元素的数量——在J0524-0336中发现了丰富的锂,这在一颗如此古老的恒星中是出乎意料的。
“当我们的团队最初在2018年观察这颗恒星的光谱时,我们认为我们在探测到锂的地方的数据存在错误,”北卡罗来纳州立大学物理学副教授伊恩·罗德尔说。
“但当我在2019年更仔细地研究这些数据时,我认为原始数据实际上可能是正确的,所以我在接下来的一个月收集了这颗恒星的额外光谱,我们证实了这个信号是真实的。
“这是我在恒星中看到的最强烈的锂信号,”Roederer说。“这颗恒星中锂的含量远远超过任何其他已知恒星。”
该团队提出了几个潜在的假设来解释J0524-0336的高锂含量。它可能处于恒星演化周期中尚未被观测到的阶段,或者它可能从最近与另一个天体的相互作用中获得了这种元素。
理论上,像这颗恒星这样古老和巨大的恒星会随着年龄的增长而吸收附近的行星和邻近的恒星,所以J0524-0336可能只是吸收了另一个富含锂的天体,还没有融合新的物质。
佛罗里达大学天文学教授、该研究的合著者Rana Ezzeddine认为,鉴于在J0524-0336中发现的锂含量,很可能两种假设都有贡献,但还需要做更多的工作。
Ezzeddine说:“如果我们在恒星的星周圆盘上发现了尘埃的堆积,或者从恒星喷射出的碎片和物质环,这将清楚地表明发生了质量损失事件,比如恒星相互作用。”
“如果我们没有观察到这样一个圆盘,我们可以得出结论,锂富集可能是由于一个过程而发生的,这个过程仍有待详细研究,而是发生在恒星内部。”