科研人員利用星震學(xué)方法探測(cè)白矮星碳氧元素輪廓

記者8日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)恒星物理團(tuán)組與北京師范大學(xué)付建寧教授合作，在恒星演化模型基礎(chǔ)上，利用星震學(xué)方法對(duì)一顆脈動(dòng)白矮星內(nèi)核的碳氧元素輪廓作了探測(cè)。研究成果發(fā)表在重要國(guó)際期刊《天體物理學(xué)雜志》上。

HS 0507+0434B是一顆有較好觀測(cè)數(shù)據(jù)的脈動(dòng)白矮星，此前曾有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行過(guò)星震學(xué)分析。然而，此前的研究?jī)H限于對(duì)該白矮星的恒星質(zhì)量、有效溫度等基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，缺乏對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入探測(cè)，而且在前期的模型中存在個(gè)別理論計(jì)算的脈動(dòng)周期與觀測(cè)值偏差較大的情況，未能得到很好的解釋。

云南天文臺(tái)林桂芳、蘇杰、李焱等人通過(guò)對(duì)白矮星模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，碳/氧白矮星內(nèi)核的化學(xué)輪廓對(duì)不同脈動(dòng)模式的影響存在差異。對(duì)于能夠傳播到白矮星內(nèi)核區(qū)域的脈動(dòng)模式，碳/氧核化學(xué)輪廓的細(xì)微變化能夠顯著改變這些模式的周期;而對(duì)于傳播區(qū)域被限制在氫/氦殼層內(nèi)的脈動(dòng)模式則幾乎沒(méi)有影響。前期模型中存在的理論計(jì)算與觀測(cè)值偏差較大的情況，正好反映了模型碳/氧核的化學(xué)輪廓與真實(shí)情況之間的差異。

針對(duì)這些問(wèn)題，合作團(tuán)隊(duì)利用從該星的光變中分析證認(rèn)出的9個(gè)脈動(dòng)模式，來(lái)限定白矮星碳/氧核的化學(xué)輪廓。通過(guò)對(duì)基于恒星演化得到的碳/氧白矮星內(nèi)核的化學(xué)輪廓進(jìn)行參數(shù)化調(diào)節(jié)，獲得了與觀測(cè)匹配最佳的模型。

此次研究確定的最優(yōu)模型，不僅得到了與先前的研究相符合的基本恒星參數(shù)，還使模型計(jì)算的脈動(dòng)周期與觀測(cè)值的匹配程度得到了明顯的提升。同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)該星內(nèi)核具有更高的氧豐度，根據(jù)碳/氧核的化學(xué)輪廓推斷出其前身星演化階段的中心核對(duì)流超射區(qū)更小。這也暗示在白矮星HS 0507+0434B的前身星演化過(guò)程中，對(duì)一些物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)還存在不確定性。(科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌 通訊員 陳艷)