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过多的重金属会阻止恒星产生更多

天文学与空间 2023-01-10 22:39:51

由ARC全天空天体物理学卓越中心制作 银河系中心的许多恒星重金属含量很高

信用:迈克尔·富兰克林 恒星是巨大的工厂,生产宇宙中的大部分元素——包括我们和地球金属沉积物中的元素

但是恒星是如何随着时间产生变化的呢? 发表在《皇家天文学会月报》上的两篇新论文揭示了最年轻一代的恒星将如何最终停止向宇宙贡献金属

作者都是ASTRO 3D的成员,ASTRO 3D是ARC全天空天体物理学的卓越中心

他们位于莫纳什大学、澳大利亚国立大学(ANU)和太空望远镜科学研究所

“我们知道元素周期表的前两个元素——氢和氦——是在大爆炸中产生的,”阿曼达·卡拉卡斯说,她是一篇研究富含金属恒星的论文的第一作者

“随着时间的推移,大爆炸后的恒星会产生更重的元素

" 这些“富含金属”的恒星,就像我们的太阳一样,将它们的产物喷向太空,随着时间的推移,丰富了银河系的组成

这些物体直接影响我们,因为大约一半的碳和所有比铁重的元素都是由像太阳这样的恒星合成的

例如,地球上大约90%的铅是由低质量恒星制造的,这些恒星也产生锶和钡等元素

但是这种产生更多金属的能力会随着恒星诞生时的成分而变化

朱利亚·辛克格拉纳说:“在恒星的气体中引入稍微多一点的金属对它们的演化有很大的影响。”

她的论文使用早期论文中的模型来研究富含金属恒星的化学输出

辛克格拉纳说:“我们发现,在气体中初始金属含量达到一定阈值时,恒星将在有生之年停止向宇宙中输送更多的金属。”

太阳,大约出生于4

50亿年前,是典型的“中年”明星

与第一代恒星相比,它“富含金属”,其重元素含量与银河系中心的许多其他恒星相似

卡拉卡斯说:“我们的论文预测了年轻恒星(最近几代)的演化,这些恒星的金属含量是太阳的7倍。”

辛克格拉纳说:“我的模拟显示,与我们认为正在太阳中发生的事情相比,这种非常高水平的化学浓缩导致这些恒星的行为相当怪异。”

“我们的超级富金属恒星模型显示,它们仍然会膨胀成为红巨星,并继续以白矮星的身份结束生命,但到那时,它们还没有排出任何重元素

金属被锁在白矮星残余物中,”她说

“但是恒星不断向宇宙添加元素的过程意味着宇宙的构成总是在变化

在遥远的未来,元素的分布将与我们现在在太阳系中看到的大不相同,”卡拉卡斯说

这些论文发表在《皇家天文学会月刊》2022年1月和2月号上

它们早些时候发表在arXiv上

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