研究人员揭示了巨型双星的意外差异

太空——天文学家团队利用双子座南望远镜首次证实，双星成分的差异源于形成它们的恒星物质云的化学变化。 这些结果有助于解释为什么同一分子云中诞生的恒星可以具有不同的化学成分，并且是不同行星系统的家园。

据估计，高达85%的恒星位于双星系统中，有些甚至位于三颗或更多恒星的系统中。 这对恒星诞生于同一分子云，并源自丰富的化学物质。

天文学家希望发现它们具有几乎相同的组成和行星系统。 然而，对于许多二进制文件来说，情况并非如此。 一些提出的解释将这种差异归因于恒星演化后发生的事件。

因此，天文学家团队的新发现首次证实这些差异实际上起源于恒星​​开始形成之前。 由阿根廷天文学、地球和空间科学研究所（ICATE-CONICET）的卡洛斯·萨菲（Carlos Saffe）领导的研究小组使用了智利的双子座南望远镜，该望远镜是国际双子座天文台的一半。

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利用双子座新型精确高分辨率光学光谱仪（GHOST），研究小组研究了一对巨星发出的各种波长的光或光谱。 这揭示了它们化学组成的显着差异。

“GHOST 令人难以置信的高质量频谱提供了前所未有的分辨率，”Saffe 说。

测量结果显示，其中一颗恒星的重元素丰度高于另一颗恒星。 为了揭示差异的根源，该团队使用了一种独特的方法。

根据之前的研究，对于双星之间观察到的化学差异，存在三种可能的解释。 其中两个涉及恒星演化中发生的过程：原子扩散，或化学元素沉积到梯度层中，具体取决于每颗恒星的表面温度和重力。 其次，它吞没了一颗小型岩石行星，导致恒星成分发生化学变化。

第三种解释是回顾恒星形成之初，表明差异源于分子云中预先存在的或不均匀的区域。 简而言之，如果分子云的化学元素分布不均匀，那么诞生的恒星就会有不同的成分。

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到目前为止，研究得出的结论是这三种解释都是可能的。 然而，该杂志发表的新研究 天文学与天体物理学 它只关注二进制主序列。 “主序星”是恒星度过其大部分存在的阶段，宇宙中的大多数恒星都是主序星，包括我们的太阳。

相反，萨菲和他的团队观察到了由两颗巨星组成的双星。 这些恒星具有非常深且高度湍流的外层或对流区。 由于对流区很厚，研究小组能够排除上述三种可能解释中的两种。

对流区持续发生的流体循环将使材料难以沉淀成层。 这意味着巨星对原子扩散的影响不太敏感（排除第一种解释）。 厚厚的外层还表明，行星的吞没不会太大改变恒星的成分，因为被吞没的物质会很快融化（排除了第二种解释）。

这就留下了分子云中的原始不均匀性作为明确的解释。 “这是天文学家第一次能够证实双星之间的差异始于其形成的最早阶段，”萨菲说。

“南双子座现在正在收集恒星生命末期的观测结果，以揭示它们诞生的环境，”美国国家科学基金会国际双子座天文台项目主任马丁·斯蒂尔说。

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“这使我们能够探索恒星形成的条件如何影响其数百万或数十亿年的整个存在。”