中国科学院国家天文台于5月28日通过博文公布,其国际合作团队借助我国郭守敬望远镜(LAMOST)这一先进设备,在银河系内的“盖亚-香肠-恩克拉多斯”(Gaia-Sausage-Enceladus, GSE)吸积遗迹区域,成功识别出一颗独特的恒星。这颗恒星的特征是金属元素含量极低,远逊于太阳,但其所含锕系元素却显著超过其他同类恒星。
该科研成果被刊登于国际知名科学期刊《天体物理学杂志快报》,该期刊在国际学术界享有盛誉。论文的第一作者是来自国家天文台的博士研究生林洋名,他的指导老师是李海宁研究员,在科研领域具有丰富的经验和卓越的成就。
IT之家引用相关博文内容,指出一个国际科研团队利用郭守敬望远镜的巡天观测数据和日本昴星团望远镜,在银河系内的“盖亚-香肠-恩克拉多斯”吸积遗迹区域,成功探测到一颗钍/铕比值较高的贫金属锕系元素增丰星,该星名为LAMOST J0804+5740。
团队进行了后续的细致观测,成功测量了该特殊恒星所含的48种不同元素的比例。研究结果显示,该恒星中的锕系元素,例如钍,其含量远超一般r-过程增丰星,使其成为已知不多几颗锕系元素增丰星之一。这一发现还暗示,该恒星可能是在一次极为罕见且剧烈的重元素合成过程中形成的。
锕系元素的丰度增加一直是天文学领域的一个未解之谜。根据传统理论,双中子星合并事件或是中子星与黑洞的合并过程可能是这一现象的主要成因。
研究团队经过与理论模型的对比分析,发现磁旋转驱动喷流超新星模型与 J0804+5740 的观测数据在丰度模式上具有极高的契合度(如图 1 所示)。这一发现表明,磁旋转驱动喷流超新星或许能够导致锕系元素的增丰,从而为这类元素的起源提供了新的科学解释。
图 1 展示了 J0804+5740 的重元素丰度分布(以红色实心圆圈表示),并与太阳的 r-过程及 s-过程模型进行了比较(见左上方图),同时,也与其理论上的 r-过程与 AGB s-过程的组合模型进行了对比(右上方图)。J0804+5740的元素含量与太阳r-过程模型的对比差异(见左下方图表),还有与理论r-过程以及AGB s-过程组合模型的对比差异(见右下方图表)。
动力学研究揭示了J0804+5740的特质,它不仅是一颗锕系元素增丰的恒星,还构成了银河系吸积矮星系GSE的一部分。这一发现具有里程碑意义,因为这是GSE星系中的首次,同时也是在已知的吸积遗迹中首次发现了明显锕系元素增丰的天体。
红色的圆点标识了属于GSE的恒星,与之相对,蓝色圆点则指示了源自其他子结构的恒星,这些子结构包括Wukong、Helmi流、Thamnos和Sequoia。在右侧的Y轴上,年龄数据是通过计算log ε (Th / Eu)得来的。与之相对应的黑色实线代表了锕系元素增丰的基准标准。此外,这些黑色虚线标志着宇宙的岁数,其数值为13.772,误差范围在±0.059之内。