一项对白矮星的新分析支持了它们作为碳的关键来源的作用，杏耀下载而碳是银河系和其他星系中对所有生命都至关重要的元素。

 

大约90%的恒星以白矮星的形式结束了它们的生命。白矮星是非常致密的恒星残骸，在数十亿年的时间里逐渐冷却和变暗。然而，在坍缩前的最后几次呼吸中，这些恒星留下了一个重要的遗产，通过富含化学元素的恒星风，将它们的灰烬撒向周围的空间，这些元素包括碳，在恒星死亡前的最后阶段，恒星内部深处新合成的碳。

 

宇宙中的每一个碳原子都是由恒星通过三个氦原子核的聚变产生的。但天体物理学家仍在争论，在我们的银河系中，哪种类型的恒星是碳的主要来源。一些研究偏爱小质量恒星，它们被恒星风吹散，变成白矮星;而另一些研究则偏爱大质量恒星，它们最终爆炸成为超新星。

 

在7月6日发表在《自然天文学》杂志上的一项新研究中，一个国际天文学家团队发现并分析了银河系中开放星团中的白矮星，他们的发现有助于阐明我们星系中碳的起源。开放的星团是由数千颗恒星组成的星团，由相同的巨大分子云和大致相同的年龄形成，并通过相互的万有引力聚集在一起。这项研究基于2018年在夏威夷的W. M.凯克天文台进行的天文观测，由加州大学圣克鲁兹分校的天文学和天体物理学教授恩里科·拉米雷斯-鲁伊斯领导。

 

通过对观测到的凯克光谱的分析，可以测量白矮星的质量。利用恒星演化的理论，我们能够追溯起源恒星，并得出它们刚诞生时的质量，”Ramirez-Ruiz解释说。

 

恒星的初始质量和白矮星的最终质量之间的关系被称为初始-最终质量关系，这是天体物理学的一个基本诊断，它整合了恒星整个生命周期的信息，将出生和死亡联系起来。一般来说，恒星诞生时质量越大，白矮星死亡时质量也就越大，这一趋势得到了观测和理论的支持。

 

但是，对旧的开放星团中新发现的白矮星的分析得出了一个令人惊讶的结果:这些白矮星的质量明显比预期的要大，在初始质量在一定范围内的恒星的初始质量与最终质量的关系中，出现了一个“扭结”。

 

意大利帕多瓦大学的首席作者保拉·马里戈说:“我们的研究将最初和最终质量关系中的这种扭结解释为银河系中低质量恒星合成碳的标志。”

 

在它们生命的最后阶段，质量是太阳两倍的恒星在其炽热的内部产生了新的碳原子，并将它们运送到表面，最后通过恒星的温和风将它们扩散到星际介质中。该小组详细的恒星模型表明，富碳的外地幔的剥离发生得足够慢，足以让这些恒星(未来的白矮星)的核心在质量上显著增长。

 

通过分析围绕着这个扭结的初始和最终的质量关系，研究人员得出结论，大于2个太阳质量的恒星也促成了星系中碳的富集，而小于1.5个太阳质量的恒星则没有。换句话说，1.5倍的太阳质量代表了一颗恒星在死亡后散布富碳灰烬的最小质量。

 

这些发现对我们银河系的恒星如何以及何时产生碳——地球上生命所必需的元素——提出了严格的限制，这些碳最终被困在46亿年前形成太阳及其行星系统的原材料中。