科研动态云南天文台揭秘小质量恒星核超射之谜
近期,中国科学院云南天文台恒星物理组与丹麦奥胡斯大学物理与天文系紧密合作,在小质量恒星的对流核超射研究领域取得了显著进展。这项研究由张钱生、Joergen Christensen-Dalsgaard和李焱共同完成,并在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上发表。通过利用日震学数据以及太阳中微子流量,以及一批Kepler类太阳恒星的星震学数据,这些科学家们成功地限制了小质量恒星对流核超射强度的范围。
他们发现,对流核超射混合过程中的扩散系数衰减因子与恒星质量呈现出明显关联。对于这些小质量恒星来说,能够增强对流核超射将极大地增加其内部燃料供应,从而延长它们的寿命并引入更多不确定性到它们演化过程中。
传统观点认为,位于太阳质量附近的小型恒星并不参与对流核反应。但是,由于初始氦3元素在零年龄主序阶段发生的一次短暂的核聚变事件,其内部可能会出现一个非常短暂但重要的对流层。此外,如果这个对流层得以持续发展,它甚至有可能影响到现在我们所看到的大气层。
为了更准确地理解这一现象,张钱生等人详细计算了不同水平下的太阳模型,并将其与实际观测中的日震学数据和中微子流量进行比较。结果显示,即便是目前最先进技术也无法证实当前太阳存在这样的高效率的热量输送机制。
此外,他们还利用了一系列Kepler类似于我们的太阳这类恆大的行星系统来测试理论模型,并将计算出的频率间隔比值与实际观测相比较,以进一步限定这种热量输送机制在这些小型恆大的潜力范围内。此时,他们发现随着 恒亮体越来越重,对应区域内能进行有效扩散混合的事物能力反而变得更加持久和强劲。
该项目得到了来自中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、丹麦国家研究基金、云南省“万人计划”以及中国科学院西部之光项目等多个资助机构支持。