云南天文台在红巨星反常锂增丰研究中取得进展

1982年首次报道了富锂巨星以来,并伴随着越来越多的光谱巡天提供的丰富的富锂巨星样本,我们能对其形成和演化有更加清晰的认识。目前,在巨星中,约有百分之一是富锂的,它们的锂丰度超过了1.5 dex,这是标准恒星演化理论无法预测的。一直以来,红巨星出现反常锂增丰行为的物理原因并不清楚,目前也没有很好的物理过程可以解释这种反常行为。

最近,云南天文台的研究人员借助对流混合预言了富锂巨星的形成。恒星在第一次挖掘过程中,恒星的对流包层会向恒星内部延伸,其对流区边界会进入恒星内部主序阶段造成的元素组成不均匀的区域。当对流边界处在这样的环境中时,应当考虑用勒都判据定义的对流边界。此外,在不同的演化阶段也应该根据实际情况考虑不同的对流边界。研究人员分析了不同阶段的对流边界,并借助第一次挖掘期间由勒都判据定义的对流模型系统的研究了红巨星锂丰度的演化行为。他们发现,该对流模型能够抑制第一次挖掘过程中对流包层对锂的稀释作用,从而表现为富锂的特征。对星族I恒星参数网格的建模结果表明,大多数恒星都能借助具有勒都边界的对流混合演化成富锂红巨星。此外,该模型的结果对恒星参数的依赖性不大,因此可以作为一个基础模型。观测表明仅有约百分之一的红巨星是富锂的,因此,研究人员建议在该对流模型的基础上考虑诸如转动,扩散,温盐混合等能引起锂损耗的过程去解释少量富锂巨星的观测事实。

目前,该工作已在线发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society。论文作者包括恒星物理研究团组研究生李雪峰、李焱研究员,国家天文台施建荣、闫宏亮研究员以及西南天文研究所张敬华博士。

该工作受到国家自然科学基金和基金委基础科学中心项目等项目的资助。

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