挑战传统理论!中国主导国际团队揭秘富锂巨星

中国青年报客户端北京10月6日电(中青报・中青网记者 邱晨辉)北京时间10月6日,国际学术期刊《自然・天文》发布了一项由我国天文学家主导的国际科研团队关于富锂巨星真实身份的重要成果。借助我国重大基础科技设施郭守敬望远镜巡天数据和美国开普勒太空望远镜的星震数据,研究团队通过监听恒星的“心跳”,发现绝大多数富锂巨星其实是红团簇星,而不是传统上所认为的红巨星。这一发现挑战了传统的恒星演化理论,对最终解开锂元素的起源之谜至关重要。

天文学家通过恒星监测恒星的心跳和分析它们的光谱揭秘富锂巨星的真实身份。喻京川/绘制,中科院国家天文台 供图

但如果仅从表面上看,天文学家很难判断一颗恒星究竟是红巨星还是红团簇星。“这是因为两种恒星,在温度和光度方面相差无几,就像我们很难判断一位白发苍苍的老者到底是70岁,还是80岁一样,只能根据经验进行一个大致的估计,但并不一定非常准确。” 赵刚说。

长期以来,天文学家认为,红巨星内部剧烈的对流为锂元素的产生创造了可能条件,因此大部分富锂巨星应该是红巨星。但对此持怀疑态度的科研团队,通过我国郭守敬望远镜、日本昴星团等望远镜采集了大量富锂巨星的光谱,并借助开普勒太空望远镜对这些富锂巨星的震动数据,得到了截然不同的结论。

“这些发现很难用传统理论去进行解释。”论文共同通讯作者、中科院国家天文台研究员施建荣说,“由于内部物理环境不同,原有的理论并不适用于红团簇星,我们需要尽快寻找到这一观测现象的真实原因。”科研团队通过观测数据检验了双星合并产生富锂巨星的理论,认为这是一种有潜力的方向。

“通过这些国内外重大文化交流活动,品牌化非遗走出去,不但扩大了渭南非遗的影响力,也让世界更了解、更喜爱中国优秀传统文化。”渭南市文化和旅游局四级调研员马辉志说。

“最近国际上提出了不少新的理论,来解释这个问题。”赵刚说,“包括氦闪、双星的合并、特殊的对流等等,虽然目前尚无定论,但下一步的关键就是去逐一检验这些理论,找到真相。”

据国际科研团队主要领导者之一、论文共同通讯作者、中科院国家天文台研究员赵刚介绍,锂元素是宇宙中最早产生的元素之一,但它在多种天体中的含量均与理论预测存在较大的差异。锂元素在恒星中的起源与演化一直困扰着天文学家,例如,宇宙中有一种被称为富锂巨星的天体,它们锂元素的含量超过恒星演化理论值的上千倍。这些天体中的锂是如何产生的,天文学家一直在努力寻找答案。

2007年,贺兴文赴日本研学工艺美术的生产与保护发展模式。“蒲城做麦秆画做了千余年,却没想到可以进一步提高这门手艺,走出国门。”贺兴文说:“立足传统、不断突破,蒲城麦秆画也可以做到。”

“我们给恒星做了‘心电图’。”论文的第一作者、中科院国家天文台副研究员闫宏亮说,“星震就像是恒星的心跳,能够传递恒星内部的真实信息,就算两者表面上看起来差不多,但红巨星和红团簇星的心脏是不同的。”

渭南是有名的民俗之乡,华县皮影戏、华阴老腔、合阳提线木偶戏等15个项目被列入国家级非物质文化遗产保护名录。近年来,渭南除了抢救、挖掘非遗项目,还积极推动品牌化非遗项目走出去,曾多次前往法国、意大利、日本、韩国等地演出。

据了解,这一工作是由中国科研人员主导,日本、法国、荷兰、美国以及澳大利亚等国科研人员参与的国际团队合作完成的。日方团队主要负责人、日本国立天文台副教授青木和光对此研究评价道:“这些发现表明,在小质量恒星的演化过程中,仍然有一些未知的过程能够显著改变恒星表面的物质组成,说明亟待发展新的物理机制。”

随着技艺的提高,贺兴文的麦秆画也越走越远,有作品被国外艺术馆收藏,还曾作为国礼被赠送。“麦秆画是一种载体,承载了中国文化。我们的作品越有中国味,在国外就越受欢迎。”贺兴文说。

在合作社二楼,几十名手工艺人正在制作麦秆画。有的剪、有的粘、有的烫,普普通通的麦秆,在艺人们的割、漂、刮、碾、烫、熏中,变成精巧生动的艺术品。

红团簇星和红巨星内部结构示意图。青木和光/绘制,中科院国家天文台 供图

恒星如同人类一样,有诞生、成长、衰老及死亡等过程。太阳就是一颗正处于青壮年时期的恒星。不过,随着恒星不断发光发热,其内部物质会出现明显的变化,并由此产生一系列改变。赵刚介绍,红巨星和红团簇星是恒星进入晚年后两种不同阶段,它们内部进行核反应的物质不完全相同,因此其结构和物理过程也具有显著差异。

麦秆画属于剪贴艺术,综合了国画、剪纸、版画、烙画等多种艺术品类,也是非遗项目。据《蒲城县志》记载,麦草工艺画在蒲城已有上千年的历史。“我从小跟父母学习制作麦秆画,这门手艺做了几十年,但真正的突破是从2007年开始的。”中国工艺美术大师、非遗项目传承人贺兴文说。

此次研究发现,超过80%的富锂巨星是红团簇星,不同类型的富锂巨星,在锂含量、恒星质量等多个方面均与传统认知存在着显著差别。

从人文景点到美院画院,从民间艺人到专家教授,从古典字画到现代书画,贺兴文博采众长,改进麦草工艺剪、贴、熨、烫、粘、绘、镶嵌等30多道技术工序,形成了独特的关中地区麦草工艺画风格。