利用星震學探測恒星內(nèi)部結(jié)構獲進展

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科技日報記者 趙漢斌

近期，中國科學院云南天文臺研究人員利用一顆約3倍太陽質(zhì)量的主序星KIC 10526294的星震學數(shù)據(jù)，探測了恒星對流超射和內(nèi)部化學豐度結(jié)構，意味著我國天文工作者在星震學探測恒星內(nèi)部結(jié)構方面獲得重要進展，為恒星對流和湍流理論發(fā)展提供了重要線索。相關結(jié)果發(fā)表在《天體物理學雜志》上。?

星震學是當前恒星物理的熱門學科，它結(jié)合了恒星演化理論與恒星觀測，通過觀測恒星的振動性質(zhì)來探測恒星內(nèi)部結(jié)構。通過對比恒星演化模型的理論頻率與觀測頻率，可以獲得基本恒星參數(shù)并限制恒星結(jié)構，進而限制恒星內(nèi)部物理過程。?

云南天文臺恒星物理研究組張錢生等人建立了不同對流超射參數(shù)下的恒星KIC 10526294，特別考慮了對流超射擴散系數(shù)在對流邊界附近的迅速衰減行為對恒星結(jié)構和振動的影響。這是作者前期建立的對流超射模型所特有的理論預測。通過將不同參數(shù)恒星模型的振動周期與觀測對比，研究人員發(fā)現(xiàn)對流超射擴散系數(shù)在對流邊界附近的迅速衰減約4個數(shù)量級時，觀測與理論模型符合度最好。此項研究結(jié)果支持了作者前期的對流超射理論模型，暗示了對流超射過程中動力學量和熱力學量的湍流輸運過程具有不同的特征長度，支持對流超射區(qū)為波主導的特征。?

此外，研究人員還探究了恒星結(jié)構出現(xiàn)小擾動時g-模式振動周期的變化情況，獲得了簡潔的定量公式，可以簡便應用于利用g-模式振動探測恒星結(jié)構模型的缺陷。KIC 10526294的振動周期間隔包含一個振蕩成分，利用這個公式，張錢生等人發(fā)現(xiàn)振蕩成分對應于恒星內(nèi)部存在一個理論模型未考慮到的化學豐度異常，為改進恒星結(jié)構演化模型提供了特殊的對象。

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