近期，針對球狀星團中元素豐度異常現(xiàn)象（也被稱為“多星族現(xiàn)象”），云南天文臺大樣本恒星演化組博士研究生魏丹丹、王博研究員和姜登凱研究員等人發(fā)現(xiàn)了小質量雙星的穩(wěn)定物質轉移這一形成機制。該成果發(fā)表在今年4月出版的《皇家天文學會月刊（MNRAS）》上。
球狀星團是由成千上萬甚至數(shù)十萬顆恒星組成，外貌呈球形的恒星集體。一般認為球狀星團是單星族的理想模型，也就是說同一星團里所有恒星的表面豐度是一致的。球狀星團元素豐度異?，F(xiàn)象是指：在同一個星團中，不同恒星的表面輕元素豐度（如碳、氮、氧、鈉等）并不一致，呈現(xiàn)著不同程度的彌散，甚至是反相關的現(xiàn)象（例如鈉-氧反相關，碳-氮反相關等）。這些觀測現(xiàn)象與人們對球狀星團的傳統(tǒng)認知相違背。近年來，研究人員已經(jīng)提出多種模型試圖解釋這一有趣的現(xiàn)象，但對于元素豐度異常的起源仍然沒有定論。
魏丹丹等人運用恒星演化程序，在考慮了星風、對流、磁滯等情況下，進行了大量的雙星演化模型計算。他們研究發(fā)現(xiàn)小質量雙星系統(tǒng)（雙星中大質量星的初始質量為0.9~1.9個太陽質量）在經(jīng)歷穩(wěn)定物質轉移后，吸積物質的子星表面會表現(xiàn)出不同程度的豐度異常，例如：Na豐度增加和O豐度降低等，并且與球狀星團觀測的豐度異?；痉?。
這一結果表明，小質量雙星穩(wěn)定物質轉移通道可以產(chǎn)生豐度異常恒星，能夠解釋球狀星團中部分的多星族現(xiàn)象。該研究成果有助于進一步了解球狀星團的形成和演化。
該成果受到國家自然科學基金面上項目的資助。
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圖為雙星穩(wěn)定物質轉移通道。Main sequence、Hertzsprung Gap分別表示恒星處于主序和赫氏空隙階段，White Dwarf表示白矮星。
