云南天文台在小质量恒星对流核超射研究方面获进展

lixiang007700

近期，中国科学院云南天文台恒星物理组与丹麦奥胡斯大学物理与天文系合作，在小质量恒星对流核超射研究方面获进展。该研究由张钱生、Joergen Christensen-Dalsgaard和李焱完成，研究结果发表在《皇家天文学会月刊》(MNRAS)。研究利用日震学数据和太阳的中微子流量以及一批Kepler类太阳恒星的星震学数据限制了小质量恒星的对流核超射强度，发现对流核超射混合的扩散系数衰减因子与恒星质量相关。

恒星的对流核超射能增加核反应燃料，显著增加恒星寿命并造成恒星演化的不确定性，但目前对流核超射的研究还远远不充分。一般认为，太阳质量附近的恒星没有对流核。然而，由于初始氦3的核聚变，在零年龄主序附近会产生一个短暂的对流核。增强对流超射会延长这个对流核的寿命并增大其范围。如果强度足够大，太阳内部的对流核甚至可以一直存在到现在。对于类太阳恒星，对流核存在与否及其大小会影响其振动的大小频率间隔比。

张钱生等人详细计算了不同超射强度下的太阳模型，与观测对比太阳模型的日震学数据和中微子流量，可以确定当前的太阳没有对流核，因而对超射强度做出了可靠的限制。此外，还利用一批Kepler类太阳恒星的星震学数据，计算其理论模型，把模型的大小频率间隔比与观测对比，对小质量恒星的超射强度做出了限制。结果发现，质量越大的类太阳恒星，其对流超射扩散系数衰减越慢，超射混合越强。

该工作获得了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、丹麦国家研究基金、云南省“万人计划”和中国科学院西部之光项目等项目的支持。