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科技日報記者 趙漢斌
記者2日從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺恒星物理組在類太陽恒星星震學研究方面獲得進展，研究人員利用開普勒星震學數據，限制了一批類太陽主序恒星的恒星參數，并探測了元素擴散性質。國際期刊《天文和天體物理研究》發表了相關研究成果。
星震學是利用觀測恒星振動的性質來探測恒星內部結構的科學。通過對比恒星模型頻率與觀測頻率，可以獲得如質量、半徑和年齡等基本恒星參數，并限制恒星內部如對流超射和擴散等物理過程。
云南天文臺碩士研究生王帥和其導師張錢生副研究員構建了0.9-1.4倍太陽質量的恒星演化模型及振動數據庫，包含了有元素擴散和無元素擴散兩種情況。通過數據庫擬合了16顆恒星的觀測頻率，快速高效地獲得了它們的恒星參數。
“元素擴散對恒星內部結構的影響很小，但卻很顯著。利用星震學研究元素擴散的影響是很有趣的。”張錢生介紹，最有趣的結果是恒星的初始氦豐度。如果不考慮擴散，則大部分目標恒星的初始氦豐度都低于大爆炸核合成的原初氦豐度；如果考慮擴散，則初始氦豐度顯著提高，不會出現這樣的問題。此外，考慮擴散的最佳恒星模型的振動頻率普遍比無擴散的情況更符合觀測，這證明了元素擴散在類太陽恒星模型的重要性。
恒星內部元素擴散依賴復雜的微觀物理過程，當前的理論模型還不完善。此項研究還利用對元素擴散非常敏感的p模式振動的二階差分，研究了恒星中元素擴散強度，發現觀測的二階差分信號顯著強于理論模型，說明當前的元素擴散理論模型低估了實際效果。
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