國家天文臺等發現鋰豐度最高恒星

　　宇宙大爆炸核合成產生了氫、氦、鋰三種元素，這三種元素的豐度是探知大爆炸之后幾秒內宇宙物理狀況的最可靠途徑。近日，中國科學院國家天文臺天體豐度研究團隊與日本天文學家合作，利用郭守敬望遠鏡（LAMOST）巡天數據及其后續觀測，發現了一批鋰元素含量異常高的貧金屬星。該研究對經典小質量恒星演化模型提出了挑戰，相關研究成果發表在《天體物理學雜志快報》上。

　　年老的小質量貧金屬星在其大氣中保留了大爆炸核合成產生的原初物質，它們在演化初期（變成紅巨星之前）幾乎擁有相同的常數鋰豐度。隨著恒星演化到達紅巨星支，挖掘過程會將核心物質與表面大氣混合，從而稀釋其表面的鋰含量，使恒星的鋰豐度降低一個量級以上。研究者通過對球狀星團的系統觀測驗證了上述過程，同時也表明了小質量恒星結構與演化模型的成功。但隨著銀河系恒星觀測數據的大量積累，十余顆鋰含量超高的小質量紅巨星相繼被發現，目前尚無完善的模型能夠解釋這一現象，也無系統觀測研究。

　　該研究利用LAMOST以及斯巴魯望遠鏡首次對鋰超豐的貧金屬星進行了系統搜尋，發現了12顆金屬豐度不到太陽1%、但鋰含量高出同類恒星一個量級以上的貧金屬星。這些恒星的質量大多在0.8個太陽質量左右，比此前發現的鋰超豐恒星更要年老；其中有5顆是亞巨星，即處于紅巨星之前的演化更早期的恒星。這是首次在銀河系場星中發現此類天體，且其中1顆鋰豐度超過同類恒星100倍，刷新了目前觀測到的恒星鋰元素豐度紀錄。該研究為修正和完善低光度恒星鋰增豐機制以及經典小質量恒星演化模型提供了重要觀測證據。

　　貧金屬星中鋰豐度的分布。其中灰色和藍色圖標對應前人觀測的銀河系場星，綠色為球狀星團，紅色為該研究中LAMOST的觀測發現。