神秘紅巨星多大？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)是什么？

研究天體的震動(dòng)，可了解無(wú)法被直接觀測(cè)到的天體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。記者4月27日從云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)恒星物理組近日通過(guò)星震學(xué)模型，精確測(cè)定了紅巨星KIC9970396的氦核尺寸及其演化狀態(tài)。

通過(guò)星震學(xué)，天文學(xué)家可以探知星體氦的豐度以及對(duì)流區(qū)的深度，其原理就像地震學(xué)家通過(guò)研究地激波來(lái)了解地球和其他行星。在脈動(dòng)赫羅圖上，紅巨星屬于類太陽(yáng)振動(dòng)的脈動(dòng)變星。在紅巨星階段，存在一種同時(shí)兼有p模式和g模式性質(zhì)的混合模，它們?cè)诤阈莾?nèi)部的傳播區(qū)域不同，攜帶不同區(qū)域處的信息，但混合模的性質(zhì)會(huì)給頻率的擬合帶來(lái)困難。

KIC9970396是一顆位于雙星系統(tǒng)中的脈動(dòng)紅巨星，其觀測(cè)頻率中有混合模存在。在此之前，有研究顯示這顆紅巨星在赫羅圖上的位置很接近紅巨星聚團(tuán)處。為了確定其所處的階段及其氦核參數(shù)，研究人員提出“模式認(rèn)證擬合”的方法來(lái)精確擬合混合模。這種方法是在擬合頻率的過(guò)程中，首先將混合模區(qū)分為p模主導(dǎo)的混合模和g模主導(dǎo)的混合模，再進(jìn)行頻率擬合。

云南天文臺(tái)恒星物理組博士研究生張昕旖和李焱研究員等人通過(guò)擬合KIC9970396混合模的觀測(cè)頻率與模型頻率，得到了兩個(gè)最佳模型，這兩個(gè)模型的恒星質(zhì)量、半徑與食雙星的測(cè)光解得到的結(jié)果非常一致。并且這兩個(gè)模型的有效溫度、表面重力加速度及金屬豐度值，都在國(guó)家天文臺(tái)郭守敬望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)誤差之內(nèi)。相比于其他恒星參數(shù)，由于氦核的大小直接與g模式的傳播區(qū)域有關(guān)，所以通過(guò)星震學(xué)模型，他們精確地確定其氦核質(zhì)量與半徑分別為：0.229±0.001太陽(yáng)質(zhì)量和0.03055±0.00015太陽(yáng)半徑。

模型還顯示這顆紅巨星的演化狀態(tài)位于紅巨星聚團(tuán)附近，這也是學(xué)界首次通過(guò)星震學(xué)測(cè)得這類紅巨星的精確氦核尺寸及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》在線發(fā)表了這一研究成果。(記者趙漢斌通訊員陳艷)

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