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科学家发现双星增加宇宙碳足迹

禄新良
摘要碳是生命的基本组成部分,其宇宙起源仍不确定。大质量恒星在从碳、氧到铁等所有重元素的合成中都发挥着重要作用。但即使大多数大质量恒星诞

碳是生命的基本组成部分,其宇宙起源仍不确定。大质量恒星在从碳、氧到铁等所有重元素的合成中都发挥着重要作用。但即使大多数大质量恒星诞生于多个系统,但迄今为止的核合成模型几乎完全模拟了单颗恒星。一个国际天体物理学家团队现已计算出在双星系统中失去包层的大质量恒星的“碳足迹”。

两倍

该研究的主要作者罗伯特·法默 (MPA & UvA) 报告说:“与单颗恒星相比,双星系统中的平均大质量恒星产生的碳量是其两倍。”“直到最近,大多数天体物理学家都忽略了大质量恒星通常是双星系统的一部分。我们第一次研究了双星如何改变它们产生的元素。”

大多数恒星,包括我们自己的恒星太阳,都是通过将氢融合成氦来驱动的。在他们的“黄金岁月”,在完成了大约 90% 的生命之后,他们开始将氦转化为碳和氧。像太阳这样的恒星就停在这里,但大质量的恒星可以继续将碳融合成更重的元素,直到铁。

大挑战

最大的挑战不是如何产生碳,而是如何在它被摧毁之前将它从恒星中取出。在单星中,这是非常困难的。双星系统中的恒星可以相互作用并将质量转移给伴星。正在失去部分质量的恒星会在靠近表面的地方形成一个富含碳的层,当恒星以超新星的形式爆炸时,它就会被抛出。

“将导致全球变暖的温室气体归咎于双星可能是不公平的,”这项研究的合著者兼 MPA 新恒星系主任塞尔玛德明克开玩笑说,“但把自己夹在中间是不是很酷?手臂并意识到你皮肤中的碳可能是由双星制成的?”

其他类型的星星

天文学家也在研究可以产生碳的其他类型的恒星,例如红巨星或白矮星的爆炸。但到目前为止,似乎大质量恒星,特别是根据这项新研究的双星,构成了宇宙碳的大部分。