钡星摩羯座 Zeta 的化学异常或令人惊讶的特征

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在摩羯座有一颗有趣的双星 , 即使用肉眼也能看到 。 摩羯座 Zeta 的独特之处在于其成分 , 将其归类为一组化学异常恒星 。 在它们的一生中 , 它们会积累钡 。 只是不清楚他们是如何做到的 。

S-过程许多恒星中都含有钡 。 一般来说 , 它是在处于生命周期最后阶段的老恒星中产生的 。 它们核心中的氢已经燃烧殆尽 , 轮到氦了 。 它们变得非常热 , 以至于仍然含有足够氢气的外壳开始燃烧 。 当核心中的氦耗尽时 , 碳或氧开始合成 。
恒星温度进一步升高 , 氦气在外壳中燃烧 。 在最后一层 , 氢气仍然会燃烧掉 。 这就导致恒星各层发生完全不同的热核反应的情况 , 称为s过程 。 其特征之一是中子的形成 , 中子积聚在原子核中 。

当它们太多时 , 它们会失去稳定性并分解 , 从而形成新元素 , 包括钡 。 只有摩羯座 Zeta 不处于生命周期的类似阶段 。 它足够年轻 , 里面不应该含有钡 , 因为它不是在正常核聚变过程中形成的 。
白色伴侣1951年 , 美国科学家发现了几颗类似的钡星 。 菲利普·基南(Philip Keenan)和威廉·比德尔曼(William Bidelman)发现 , 一些处于光谱巨型阶段的发光体具有钡 455.4 纳米的吸收线 , 有时还有锶 421.5 纳米的吸收线 。 这些是光谱级 G 和 K 的巨星 , 含有过量的氧、碳及其最简单的化合物 。
他们有单电离的钡 。 它们几乎都是双星 , 其中的伴星是一颗白矮星 。 从这个意义上说 , 摩羯座 Zeta 也不例外 。 它的白矮星质量接近太阳 。 两颗恒星每 6.5 年绕其共同质心运行一周 。
白矮星能够用钡澄清不清楚的情况 。 科学家们认为是他们制造了这种钡 , 然后用它污染了他们的同伴 。 毕竟 , 白矮星几乎是死亡的恒星 , 几乎整个外壳都脱落到周围的空间中 。 它已经经历了包括S过程在内的所有过程 , 现在只是一个白热化的密核 。

一颗年轻活跃的邻近恒星捕获一颗老化恒星喷射出的物质并不奇怪 。 由此可见 , 飞马座的HR 8799作为一颗主序星 , 已经具备了钡星的特征 。 由于其伴星质量的倾斜 。
稀有元素不过 , 钡星级别的标准是摩羯座泽塔 , 距离我们 390 光年 。 它的系统由一颗光谱级G的黄巨星和一颗氢白矮星组成 。 后者已经在巨大的阶段幸存下来 , 并用重元素饱和了它的伴星 , 包括碳、氧 , 最重要的是钡 。 此外 , 该系统的主要成分被发现含有天体光谱学中相对稀有的元素 , 如镨和铌(它通常是在锆的放射性同位素衰变过程中形成的) 。
正是由于后者 , 我们才有可能发现 , 按照宇宙标准 , 摩羯座Zeta在昨天才变成了钡 , 也就是距今只有300万年 。 原则上 , 钡星的数量并不多 , 或许原因在于它们的探测难度 。 这样的一对明星 , 从一开始就一定很特别 。 这涉及到他们彼此的距离很近以及一定的质量指数 , 因为他们的年龄差异应该很大 。

【钡星摩羯座 Zeta 的化学异常或令人惊讶的特征】然后 , 一颗更大的恒星应该能够在其内部启动 s 过程 , 但并非所有发光体都会发生这种情况 。 但即便如此 , 如果第二颗恒星比第一颗恒星年轻不了多少 , 质量转移也可能不会发生 。 垂死恒星合成重元素的时间非常短 。 如果两个伴星的年龄相近 , 一段时间后 , 第一颗白矮星就会加入第二颗同类的白矮星 。