神秘紅巨星多大？內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么？

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

通過星震學(xué)，天文學(xué)家可以探知星體氦的豐度以及對流區(qū)的深度，其原理就像地震學(xué)家通過研究地激波來了解地球和其他行星。在脈動赫羅圖上，紅巨星屬于類太陽振動的脈動變星。在紅巨星階段，存在一種同時兼有p模式和g模式性質(zhì)的混合模，它們在恒星內(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)會給頻率的擬合帶來困難。

KIC9970396是一顆位于雙星系統(tǒng)中的脈動紅巨星，其觀測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”的方法來精確擬合混合模。這種方法是在擬合頻率的過程中，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。

云南天文臺恒星物理組博士研究生張昕旖和李焱研究員等人通過擬合KIC9970396混合模的觀測頻率與模型頻率，得到了兩個最佳模型，這兩個模型的恒星質(zhì)量、半徑與食雙星的測光解得到的結(jié)果非常一致。并且這兩個模型的有效溫度、表面重力加速度及金屬豐度值，都在國家天文臺郭守敬望遠(yuǎn)鏡的觀測誤差之內(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太陽質(zhì)量和0.03055±0.00015太陽半徑。

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)界首次通過星震學(xué)測得這類紅巨星的精確氦核尺寸及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。英國《皇家天文學(xué)會月刊》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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