

这是一幅距离太阳约8光年的红矮星的艺术观念图。图片来源:好意思国国度航空航天局沃尔特费默
咱们生计在天际中一座核聚变响应堆近邻,这座响应堆为咱们提供了总计的光和热。这座响应堆亦然比氢更重的多样元素得以酿成的原因,总计恒星齐是如斯。那么,咱们是如何知谈恒星是元素的制造者呢?好多印迹齐荫藏在恒星光谱中,因为它们包含着恒星烹制出的多样元素的特征。

对于碳和氧酿成的印迹尤其在多年来寻找近邻恒星周围行星的数据集里荫藏了很久。天体裁家合计这类恒星可能是寻找系新手星的场地。多亏了荷兰莱顿大学天体裁家达里奥冈萨雷斯皮科斯的一个灵感,他和盘考团队对近邻恒星的高区分率光谱进行了分析,以寻找这两种元素的爱戴同位素。

团队盘考了32颗M型矮星,这类恒星是星河系中最常见的恒星之一。它们在主序星阶段的寿命很长,主序星阶段是恒星中枢进行元素聚变的时辰。这些恒星的大气保留了从出生到现时现象的化学演化特征。盘考中的恒星含有碳和氧的爱戴同位素,这为了解它们的演化进程提供了印迹。该团队的盘考遵循绚丽着在清醒元素酿成以及它们如何看成恒星演化的一部分被漫衍方面上前迈进了一步。

元素的恒星播种
碳和氧在天地中含量特地丰富。咱们是碳基人命方式,地球上总计人命也齐是如斯,地球自己的组成中也含有碳。咱们呼吸的氧气是由地球上其别人命方式产生的。因此,很当然会思知谈这两种元素是如安在恒星演化进程中酿成的。这意味着咱们还需范例略恒星中元素酿成进程的复杂性。

恒星中的核聚变是一个复杂的进程,亦然化学演化的开始,教唆这项盘考的莱顿大学的达里奥冈萨雷斯皮科斯说。这个进程被称为恒星核合成,总计恒星齐会进行这一进程。比如咱们的太阳,它将氢交融成氦,这种现象还会握续几十亿年。之后,它的中枢会破钞氢,运转将氦交融成更重的元素,比如碳和氧的同位素。届时,它会变成一颗红色的恒星,通过强风将其元素吹向天际。比太阳质地大得多的恒星也会经验相同的进程,但它们在爆发成超新星时会产生更重的元素。
内容上,恒星是雄壮天地轮回工程的一部分,它们为星系提供物资以酿成新的恒星和行星。它们的晴明通过新元素酿成时留住的化学指纹,承载着它们所经验的一切历史。
寻找荒漠的指纹
冈萨雷斯皮科斯与伊格纳斯斯内伦以及萨姆德雷赫特合营,行使碳和氧的同位素来检测妥协读星光中的化学指纹。这些同位素是这些元素的不同变体,其原子中的中子数存在相反。举例,在地球上,99%的碳原子含有6个中子,但有一小部分含有7个。该团队以史无先例的精度奏效测量了32颗左近恒星中碳和氧的同位素比值。他们的作念法是筛选来自夏威夷莫纳克亚山上加拿大法国夏威夷千里镜的数据档案。这些数据包含有用温度在3000至3900开尔文之间的恒星,且这些恒星裸闪现较重元素的激烈信号(即它们的大气中金属丰采较高)。

红矮星中同位素的艺术家印象图。图片来源:库塔伊纳兹利
咱们当今发现,比太阳化学元素丰采低的恒星所含的这些次要同位素更少。德雷赫特说,这一发现阐明了一些星河系化学演化模子的展望,况且为回溯天地的化学演化历程提供了一种新妙技。
斯内伦说:领先进行这些不雅测的原因与咱们当今使用它们的原因迥乎不同。行使蓝本用于寻找行星的高区分率光谱进行这项同位素盘考,这十足是达里奥的思法——畛域十分权臣。
正如冈萨雷斯皮科斯所指出的,其畛域是行使恒星化学来跟踪天地中其他类型演化的另一种方式。这个天地考查故事归根结底关乎咱们自身的发祥,它匡助咱们清醒在一长串天体物理事件中咱们所处的位置,以及为什么咱们的天下是当今这个神气,他说谈。
如需更多信息
左近恒星中的爱戴同位素为碳和氧的发祥提供了新观点
近邻M型矮星爱戴同位素中的化学演化钤记
{jz:field.toptypename/}近邻M型矮星爱戴同位素中的化学演化钤记(arXiv预印本)
BY: Carolyn Collins Petersen
FY: AI
