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科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌
記者2日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)恒星物理組在類太陽(yáng)恒星星震學(xué)研究方面獲得進(jìn)展，研究人員利用開(kāi)普勒星震學(xué)數(shù)據(jù)，限制了一批類太陽(yáng)主序恒星的恒星參數(shù)，并探測(cè)了元素?cái)U(kuò)散性質(zhì)。國(guó)際期刊《天文和天體物理研究》發(fā)表了相關(guān)研究成果。
星震學(xué)是利用觀測(cè)恒星振動(dòng)的性質(zhì)來(lái)探測(cè)恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的科學(xué)。通過(guò)對(duì)比恒星模型頻率與觀測(cè)頻率，可以獲得如質(zhì)量、半徑和年齡等基本恒星參數(shù)，并限制恒星內(nèi)部如對(duì)流超射和擴(kuò)散等物理過(guò)程。
云南天文臺(tái)碩士研究生王帥和其導(dǎo)師張錢(qián)生副研究員構(gòu)建了0.9-1.4倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星演化模型及振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)，包含了有元素?cái)U(kuò)散和無(wú)元素?cái)U(kuò)散兩種情況。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)擬合了16顆恒星的觀測(cè)頻率，快速高效地獲得了它們的恒星參數(shù)。
“元素?cái)U(kuò)散對(duì)恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響很小，但卻很顯著。利用星震學(xué)研究元素?cái)U(kuò)散的影響是很有趣的。”張錢(qián)生介紹，最有趣的結(jié)果是恒星的初始氦豐度。如果不考慮擴(kuò)散，則大部分目標(biāo)恒星的初始氦豐度都低于大爆炸核合成的原初氦豐度；如果考慮擴(kuò)散，則初始氦豐度顯著提高，不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。此外，考慮擴(kuò)散的最佳恒星模型的振動(dòng)頻率普遍比無(wú)擴(kuò)散的情況更符合觀測(cè)，這證明了元素?cái)U(kuò)散在類太陽(yáng)恒星模型的重要性。
恒星內(nèi)部元素?cái)U(kuò)散依賴復(fù)雜的微觀物理過(guò)程，當(dāng)前的理論模型還不完善。此項(xiàng)研究還利用對(duì)元素?cái)U(kuò)散非常敏感的p模式振動(dòng)的二階差分，研究了恒星中元素?cái)U(kuò)散強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)觀測(cè)的二階差分信號(hào)顯著強(qiáng)于理論模型，說(shuō)明當(dāng)前的元素?cái)U(kuò)散理論模型低估了實(shí)際效果。
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