近期,中国科学院云南天文台恒星物理研究团组的李雪峰与合作者,基于LAMOST在恒星锂丰度问题的物理机制研究中取得重要突破,对恒星锂丰度的演化描绘出更为完整的理论图景。
锂是研究恒星内部混合和热核反应的重要媒介,其丰度演化对理解恒星内部混合过程、物质交换及化学演化至关重要。然而,理论与观测在多个场景下存在系统性矛盾,构成了恒星锂丰度问题矩阵:
1. 主序锂衰竭:星族I恒星在主序阶段存在两类问题,一是太阳类似物锂丰度随演化衰竭的行为;二是疏散星团在7200—6200K的有效温度范围内出现的锂Dip现象(随有效温度降低出现的锂丰度先降低再增高行为)。
2. 巨星反常锂增丰:标准模型预测,恒星在演化至红巨星阶段时会经历对流包层向内侵蚀过程,表面锂卷入高温区而被大幅稀释,难以维持较高丰度,但观测中却存在着相当数量的高锂丰度巨星。
3. 宇宙锂问题:宇宙原初锂丰度是2.7dex,而对年老的贫金属恒星的观测表明存在着2.2dex的锂丰度上限(锂Plateau)。
为系统解释这些现象,研究团队引入了关键的非标准物理过程,为不同演化阶段锂丰度异常提供了具体且可检验的物理机制。