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红巨星旁微小尘埃颠覆传统认知 天文研究或重写宇宙元素传播史

   时间:2025-12-25 21:00:30 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

天文学界长期奉行的经典理论,正因一颗红巨星的观测研究面临颠覆性挑战。瑞典查尔姆斯理工大学团队通过精密观测发现,传统模型中“星光推动尘埃驱动星风”的机制,在名为R Doradus的红巨星周围完全失效。这一发现不仅改写了教科书内容,更迫使科学家重新思考宇宙中生命元素的传播方式。

研究团队利用智利欧洲南方天文台的甚大望远镜,通过SPHERE仪器对R Doradus展开观测。这颗距离地球约180光年的红巨星,表面温度仅为太阳的一半,但体积是太阳的350倍。仪器捕捉到的偏振光数据显示,其周围尘埃颗粒直径仅万分之一毫米,主要由硅酸盐和氧化铝构成。这种尺寸的颗粒在传统理论中本应被星光产生的辐射压力推动,但实际观测到的星风强度远超理论预测值。

“我们原本以为星风驱动机制已经非常明确,现在发现完全错了。”研究负责人西奥·库里指出。计算机模拟结果显示,这些微小尘埃颗粒获得的辐射压力,仅能解释观测到的星风动量的千分之一。这意味着传统模型中“尘埃带动气体”的链条存在根本性缺陷,科学家必须寻找新的解释。

突破性线索来自恒星表面的剧烈活动。该团队此前通过阿塔卡马大型毫米波阵列望远镜,首次清晰观测到R Doradus表面的巨型对流泡结构。这些直径达太阳75倍的气体泡,以每月完成一个循环的速度剧烈运动,产生的冲击波和脉动可能为星风提供额外推力。中国科学院国家天文台的研究证实,恒星对流运动确实能产生强大的动力学效应。

另一种可能性指向阿尔芬波——这种在磁化等离子体中传播的波动,近期被证实能在红巨星大气层中有效传递能量。新华社报道的国际团队模拟显示,阿尔芬波在特定条件下可成为驱动星风的关键力量。气体冷凝成尘埃时释放的潜热,也可能通过压力波形式推动物质外流。

这项发表在《天文学与天体物理学》的研究,其影响远超单颗恒星。红巨星作为宇宙重元素的主要生产者,其物质抛射机制直接影响星系化学演化。光明日报报道的中国天文学家研究强调,理解星风驱动是构建银河系演化模型的基础。若传统模型错误,整个宇宙化学演化史都需要修正。

研究团队计划利用詹姆斯·韦布空间望远镜等新一代设备,对更多红巨星展开观测。科技日报指出,这些先进仪器将提供前所未有的分辨率,或许能最终揭开星风之谜。正如库里所言:“科学最迷人的时刻,就是当你发现原本坚信的理论,只是更复杂真相的冰山一角。”

 
 
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