近期，国家天文台周渝涛博士生、施建荣研究员、赵刚研究员与美国新墨西哥州立大学潘开科教授、哈佛大学S.Blanco-Cuaresma博士后等人合作，基于LAMOSTDR4光谱数据对富锂巨星进行候选体搜寻，结合国内外五个高分辨率望远镜构建了目前国际上一致性最好、数据量最大的高分辨率富锂巨星样本。该项研究成果已发表在国际著名天文期刊《TheAstrophysicalJournal》(ApJ,2019,877,104)上。

 

　　根据恒星演化标准模型，恒星演化至红巨星阶段，其对流层加深，巨星表面的锂被运输至高温的恒星内部而被瓦解，模型预言巨星表面的锂丰度不应超过1.5dex。富锂巨星是一种锂丰度异常高的晚型恒星，它的锂丰度已经超过了模型的预言值，这种富锂现象对经典的恒星演化模型提出了挑战，具体的锂增丰机制悬而未解，因此，富锂巨星的研究对于我们深入理解恒星结构与演化具有重要意义。

 

　　富锂恒星是什么？

 

　　富锂恒星位于银河系中心附近的蛇夫座方向，位于银河系盘面以北，距离地球约4500光年。

 

　　富锂恒星的研究历程：

 

　　过去的研究证实富锂巨星在巨星中的比例约为1%，如此低的比例给富锂巨星的研究带来了阻碍，在过去三十多年的研究中，被高分辨率光谱确认的富锂巨星一共只有200多颗。光谱巡天为搜寻此类丰度异常星提供了优越的条件，基于LAMOSTDR4数据，研究人员对恒星光谱6708埃处的锂线进行等值宽度测量从而筛选出富锂巨星候选体，结合美国阿帕奇天文台(APO)3.5米望远镜、美国自动行星搜寻者望远镜(APF)2.4米望远镜、日本昴星团望远镜(Subaru)、我国丽江2.4米望远镜和1.8米望远镜的高分辨率光谱的后随观测确认了44颗富锂巨星。研究人员对该样本的系统性分析结果显示：富锂巨星的性质更倾向于在恒星自身内部通过核合成形成富锂，而且它们在赫罗图上主要聚集在渐近巨星分支(AGB)、红团簇(RedClump)、红巨星分支驼峰(RGBBump)这三个演化阶段。这些发现对巨星的富锂形成机制提供了非常重要的观测证据，同时为研究富锂的形成理论给出了进一步的限制。

 

　　富锂恒星的发现改变了人类对天体中锂元素的认知，将国际上锂含量观测极限提高了一倍，同时在理论上对锂元素合成和现有恒星演化理论提出了独树一帜的新观点。闫宏亮博士提出的新观点解释了这颗恒星是如何通过自身来形成锂的。此前传统理论多认为恒星锂元素的获得是通过吞噬其他恒星，但也有理论证明锂可以形成于恒星内部，但由于锂元素不耐高温，所以即使形成了也很快就被消耗掉。

 

　　科学家们假设了一种不对称对流，就是恒星的物质从外向内运动的时候速度慢，从内向外运动的时候快。这种速度不一样的对流使得用来形成锂的物质可以从内部被迅速带到外部，因为巨星内部经常有从外到内再从内到外的对流，在温度较低的区域转化成锂，从而避免被高温破坏。