鋇星摩羯座Zeta的化學異常或令人驚訝的特征

超自然現象探索官 2024-04-22 07:16:38

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在摩羯座有一顆有趣的雙星,即使用肉眼也能看到。摩羯座 Zeta 的獨特之處在于其成分,將其歸類爲一組化學異常恒星。在它們的一生中,它們會積累鋇。只是不清楚他們是如何做到的。

S-過程

許多恒星中都含有鋇。一般來說,它是在處于生命周期最後階段的老恒星中産生的。它們核心中的氫已經燃燒殆盡,輪到氦了。它們變得非常熱,以至于仍然含有足夠氫氣的外殼開始燃燒。當核心中的氦耗盡時,碳或氧開始合成。

恒星溫度進一步升高,氦氣在外殼中燃燒。在最後一層,氫氣仍然會燃燒掉。這就導致恒星各層發生完全不同的熱核反應的情況,稱爲s過程。其特征之一是中子的形成,中子積聚在原子核中。

當它們太多時,它們會失去穩定性並分解,從而形成新元素,包括鋇。只有摩羯座 Zeta 不處于生命周期的類似階段。它足夠年輕,裏面不應該含有鋇,因爲它不是在正常核聚變過程中形成的。

白色伴侶

1951年,美國科學家發現了幾顆類似的鋇星。菲利普·基南(Philip Keenan)和威廉·比德爾曼(William Bidelman)發現,一些處于光譜巨型階段的發光體具有鋇 455.4 納米的吸收線,有時還有锶 421.5 納米的吸收線。這些是光譜級 G 和 K 的巨星,含有過量的氧、碳及其最簡單的化合物。

他們有單電離的鋇。它們幾乎都是雙星,其中的伴星是一顆白矮星。從這個意義上說,摩羯座 Zeta 也不例外。它的白矮星質量接近太陽。兩顆恒星每 6.5 年繞其共同質心運行一周。

白矮星能夠用鋇澄清不清楚的情況。科學家們認爲是他們制造了這種鋇,然後用它汙染了他們的同伴。畢竟,白矮星幾乎是死亡的恒星,幾乎整個外殼都脫落到周圍的空間中。它已經經曆了包括S過程在內的所有過程,現在只是一個白熱化的密核。

一顆年輕活躍的鄰近恒星捕獲一顆老化恒星噴射出的物質並不奇怪。由此可見,飛馬座的HR 8799作爲一顆主序星,已經具備了鋇星的特征。由于其伴星質量的傾斜。

稀有元素

不過,鋇星級別的標准是摩羯座澤塔,距離我們 390 光年。它的系統由一顆光譜級G的黃巨星和一顆氫白矮星組成。後者已經在巨大的階段幸存下來,並用重元素飽和了它的伴星,包括碳、氧,最重要的是鋇。此外,該系統的主要成分被發現含有天體光譜學中相對稀有的元素,如镨和铌(它通常是在锆的放射性同位素衰變過程中形成的)。

正是由于後者,我們才有可能發現,按照宇宙標准,摩羯座Zeta在昨天才變成了鋇,也就是距今只有300萬年。原則上,鋇星的數量並不多,或許原因在于它們的探測難度。這樣的一對明星,從一開始就一定很特別。這涉及到他們彼此的距離很近以及一定的質量指數,因爲他們的年齡差異應該很大。

然後,一顆更大的恒星應該能夠在其內部啓動 s 過程,但並非所有發光體都會發生這種情況。但即便如此,如果第二顆恒星比第一顆恒星年輕不了多少,質量轉移也可能不會發生。垂死恒星合成重元素的時間非常短。如果兩個伴星的年齡相近,一段時間後,第一顆白矮星就會加入第二顆同類的白矮星。

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