일부 고급 별 추적에서 높은 리튬 풍부 뒤에 숨겨진 미스터리 – 인도 교육 | 최신 교육 뉴스 | 글로벌 교육 뉴스

과학자들은 일부 진보된 항성에서 지구상의 미량 원소이자 충전식 배터리의 핵심 구성요소인 리튬이 매우 풍부하게 존재하는 이유에 대한 증거를 발견했습니다.

40년 이상 동안 천문학자들은 별 종류의 표면에 비정상적인 양의 리튬이 있다는 사실을 알고 있었습니다. 약 1%의 적색거성에서 리튬이 많이 존재하는 이유와 과정은 별이 어떻게 진화했는지에 대한 모델이 별의 뜨거운 플라즈마에서 리튬이 파괴될 것으로 예측했기 때문에 미스터리로 남아 있습니다.

인도 정부 과학기술부(DST) 산하의 독립 연구소인 인도천체물리학연구소(IIA) 방갈로르의 디팍(Deepak) 씨, 텍사스 오스틴 대학교(University of Texas at Austin) 명예교수 데이비드 램버트(David Lambert), IIA 방갈로르 명예 펠로우(Honorary Fellow)가 확인했다. 처음으로 모든 리튬이 풍부한 별이 그녀의 심장에서 헬륨을 태웁니다. 그들은 잡지에 실린 논문에서 추측했습니다. MNRAS 그 리튬 생산은 헬륨 핵의 격렬한 섬광과 관련이 있습니다.

약 40년 전, 적색 거성은 표면에 비정상적으로 풍부한 리튬이 있는 것으로 발견되었습니다. 다른 모든 면에서 이 적색 거성은 자연적으로 형성되었습니다. 적색거성 중 리튬에 대한 초기 후속 조사는 태양과 유사한 적색거성의 약 1%만이 리튬이 풍부한 표면을 갖고 있음을 보여주었다. Deepak은 이 특별한 적색 거성에서 리튬의 풍부함을 100배 정도 증가시키는 과정과 적색 거성의 1%에서 리튬이 선택적으로 농축된 이유에 대한 질문이 우리의 관심을 불러일으켰다고 설명합니다.

저자들은 호주 천체 물리학 천문대(Australian Astrophysical Observatory)의 3.9미터 앵글로-오스트레일리아 망원경(Anglo-Australian Telescope)에서 수집한 관측 자료와 함께 호주 국립 대학교(Australian National University)에서 호주의 적색 거성 구조에 대한 대규모 조사에 의존했습니다. 일반적인 호주 새의 이름을 딴 GALAH 조사는 풍부한 리튬을 포함하여 잘 정의된 물리적 및 화학적 특성을 가진 약 500,000개의 별 클러스터를 제공했습니다.

적색 거성의 리튬 농축이 특정 질량과 금속성을 선호하는지 확인하기 위해 그들은 갈라 별을 다른 질량과 금속 띠로 분리한 다음 이 그룹 중에서 리튬이 풍부한 거성을 검색했습니다. 처음으로 대규모로 광범위한 질량과 금속성에 걸쳐 수행된 이 실험은 모든 저질량 태양과 같은 별에서 드물게 리튬이 풍부한 거인의 존재를 보여줍니다.

그들은 질량과 금속성이 다른 가상의 별을 만들고 이 가상의 별과 GALAH 조사에서 얻은 실제 별의 속성을 비교했습니다. 이러한 비교를 통해 모든 리튬이 풍부한 별은 중심핵에서 헬륨을 연소한다는 사실이 확인되었습니다.

별도의 연구에서 연구자들은 리튬이 풍부한 거성의 기원을 찾기 위해 별 내부의 진동에 대한 정보와 리튬이 풍부한 리튬을 결합했습니다. 이 연구를 위해 그들은 측정된 리튬이 풍부한 거대 별의 항성 지진 데이터(즉, 별 내부의 진동에 대한 정보)를 수집했습니다. 그들은 리튬이 풍부한 모든 거대 별이 핵에서 헬륨을 연소한다는 것을 발견했습니다.

몇 년 전, 핵 천체 물리학자들은 리튬 동위 원소를 안정화시키는 두 개의 안정한 헬륨 동위 원소 간의 충돌을 포함하는 간단하고 짧은 핵 반응 시퀀스를 제안했습니다. 이 반응은 적색거성에서 헬륨의 안정적인 연소가 시작되기 전에 수소가 고갈된 핵에서 헬륨 연소의 초기 격렬한 점화 동안 발생하는 것으로 가정됩니다. 저자들은 이 아이디어를 수용하고 적색 거성의 내부 구조에 관심이 있는 이론 천체 물리학자들을 초대하여 적색 거성 헬륨 연소 플레어 동안 리튬 생산의 정량적 추정치를 제공합니다.

게시물 세부정보:

1) Deepak과 David Lambert(2021), MNRAS, Volume 507, Number 1, pp. 205-224, https://doi.org/10.1093/mnras/stab2022

2) Deepak과 David Lambert(2021), MNRAS, 505권, 1번, 642–648페이지, https://academic.oup.com/mnras/article/505/1/642/6256853

자세한 사항은 Mr. Deepak([email protected])과 Lambert 교수([email protected])에게 연락하면 된다.