利用星震学探测恒星内部结构获进展

【资料图】

科技日报记者 赵汉斌

近期，中国科学院云南天文台研究人员利用一颗约3倍太阳质量的主序星KIC 10526294的星震学数据，探测了恒星对流超射和内部化学丰度结构，意味着我国天文工作者在星震学探测恒星内部结构方面获得重要进展，为恒星对流和湍流理论发展提供了重要线索。相关结果发表在《天体物理学杂志》上。 

星震学是当前恒星物理的热门学科，它结合了恒星演化理论与恒星观测，通过观测恒星的振动性质来探测恒星内部结构。通过对比恒星演化模型的理论频率与观测频率，可以获得基本恒星参数并限制恒星结构，进而限制恒星内部物理过程。 

云南天文台恒星物理研究组张钱生等人建立了不同对流超射参数下的恒星KIC 10526294，特别考虑了对流超射扩散系数在对流边界附近的迅速衰减行为对恒星结构和振动的影响。这是作者前期建立的对流超射模型所特有的理论预测。通过将不同参数恒星模型的振动周期与观测对比，研究人员发现对流超射扩散系数在对流边界附近的迅速衰减约4个数量级时，观测与理论模型符合度最好。此项研究结果支持了作者前期的对流超射理论模型，暗示了对流超射过程中动力学量和热力学量的湍流输运过程具有不同的特征长度，支持对流超射区为波主导的特征。 

此外，研究人员还探究了恒星结构出现小扰动时g-模式振动周期的变化情况，获得了简洁的定量公式，可以简便应用于利用g-模式振动探测恒星结构模型的缺陷。KIC 10526294的振动周期间隔包含一个振荡成分，利用这个公式，张钱生等人发现振荡成分对应于恒星内部存在一个理论模型未考虑到的化学丰度异常，为改进恒星结构演化模型提供了特殊的对象。

关键词：