近日,中國科學(xué)院國家天文臺長春人造衛(wèi)星觀測站取得一項重要天文發(fā)現(xiàn)。該站研究人員在國際上首次直接觀測到主序星結(jié)束主序階段,進(jìn)入“拐點”階段時遵循角動量守恒的證據(jù);诖私Y(jié)果進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)樣本具有角動量—年齡關(guān)系,這一關(guān)系為理解恒星演化及銀河系歷史提供了全新視角和觀測證據(jù)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際天文學(xué)期刊《The Astrophysical Journal》。
太陽等依靠核心氫聚變提供能量的恒星,被稱為主序星。當(dāng)核心氫燃料不足以維持穩(wěn)定的燃燒時,恒星會離開主序,在顏色亮度圖上快速向右上方拐彎,這一關(guān)鍵過渡期被稱為“拐點階段”,是主序階段向巨星階段演化的中間階段。進(jìn)入此階段后,恒星的半徑會發(fā)生突變。由于角動量守恒,其自轉(zhuǎn)速度會相應(yīng)減慢,類似于芭蕾舞演員通過收縮和舒展雙臂來調(diào)節(jié)自身旋轉(zhuǎn)速度。
研究團(tuán)隊特別研究助理申淯夫形象地將恒星結(jié)束主序稱為“退休”,將半徑突變卻保持角動量守恒的現(xiàn)象比喻為“獨舞”。本次研究基于恒星在“退休”前后(即結(jié)束主序進(jìn)入拐點階段)角動量守恒的現(xiàn)象,首次提出證實:對于質(zhì)量超過特定質(zhì)量閾值、低于約2倍太陽質(zhì)量的恒星,由于保持了其誕生時的角動量,此類恒星就如同宇宙中的“活化石”,其自轉(zhuǎn)角動量反映出其誕生時星系歷史上分子云的屬性信息。因此,通過研究此類恒星樣本,科學(xué)家得以追溯銀河系漫長歷史中分子云的演化規(guī)律,為揭示銀河系的形成與演化歷史開辟了新的研究途徑。