由亚利桑那州立大学(ASU)天体物理学家萨姆纳·斯达菲尔德(Sumner Starrfield)领导的一组研究人员,将理论、观测和实验室研究结合起来,确定了一类被称为“经典新星”(classical novae)的恒星爆炸是我们银河系和太阳系中大部分锂元素产生的原因。
他们的研究结果最近发表在美国天文学会的《天体物理学杂志》上。
“鉴于锂在耐热玻璃和陶瓷、锂电池和锂离子电池以及改变情绪的化学物质等常见用途上的重要性;知道这个元素从哪里来很好,”斯达菲尔德说,他是亚利桑那州立大学地球和空间探索学院的董事教授,也是美国天文学会的成员。“提高我们对构成我们身体和太阳系的元素来源的理解非常重要。”
该团队已经确定,这些经典新星中的一部分将会演化,直到爆炸成为Ia型超新星。这些爆炸的恒星变得比星系还要亮,在宇宙中非常遥远的地方就能被发现。
正因为如此,
杏耀代理 ,它们被用来研究宇宙的演化,也是上世纪90年代中期发现暗能量的超新星,暗能量导致宇宙加速膨胀。它们还在银河系和太阳系中产生大量的铁,是我们红细胞的重要组成部分,将氧气输送到全身各处。
经典的新星
宇宙的形成通常被称为“大爆炸”,主要由氢、氦和少量锂元素构成。所有其他的化学元素,包括大部分的锂,都是在恒星中形成的。
经典新星是由一颗白矮星(质量与太阳相当,但大小与地球相仿的恒星残骸)和一颗在白矮星周围近距离运行的较大恒星组成的一类恒星。
气体从较大的恒星落到白矮星上,当足够多的气体积聚在白矮星上时,杏耀就会发生爆炸或新星。在我们的星系中,每年大约有50次爆炸,全世界的天文学家都能观测到夜空中最亮的一次爆炸。
模拟、观测和陨石
在这项研究中,作者使用了几种方法来确定新星爆炸产生的锂的数量。他们结合了计算机对锂是如何在爆炸中产生的预测,气体是如何被喷射出来的,它的化学成分应该是什么,再加上望远镜对喷射出来的气体的观察,来实际测量其成分。
Starrfield用他的计算机代码模拟爆炸和与合著者和美国天文的查尔斯·e·伍德沃德明尼苏达大学的合著者马克瓦格纳的大型双筒望远镜天文台在图森和俄亥俄州立大学获得数据新星爆炸使用地面望远镜,轨道望远镜,波音747 NASA天文台叫做索菲亚。
大学的合作者和核天体物理学家基督教Iliadis Hix北卡罗莱纳大学教堂山分校和w·拉斐尔田纳西州的橡树岭国家实验室和大学,诺克斯维尔提供洞察恒星内部的核反应是基本解决所需的微分方程。
“我们模拟恒星从何处获得能量的能力取决于对核聚变的理解,即轻核融合为重核并释放能量,”斯塔菲尔德说。“我们需要知道在什么样的恒星条件下原子核会发生相互作用,以及它们相互作用的产物是什么。”
论文的合著者、ASU地球与太空探索学院的同位素宇宙化学家Maitrayee Bose分析了陨石和包含在不同类型恒星中形成的微小岩石的行星际尘埃颗粒。
“我们过去的研究表明,陨石中的一小部分星尘是在新星中形成的,”玻色说。“因此,这项工作的重要意义在于,新星爆发促成了形成我们太阳系的分子云。”玻色进一步表示,他们的研究预测了在新星爆发时形成的星尘颗粒的非常具体的组成,并且自它们形成以来一直保持不变。
“这是正在进行的理论和观测研究,”Starrfield说。“在我们继续研究理论的同时,杏耀软件我们期待着什么时候我们可以使用NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜和南希·格蕾丝·罗曼望远镜来观察新星,并了解更多关于我们的宇宙起源的信息。”