鋰是宇宙中最早的元素之一，但它在許多天體中的含量與理論預(yù)測大相徑庭。天文學(xué)家一直對恒星中鋰的來源和演化感到困惑。比如宇宙中有一個天體叫富鋰，它的鋰含量超過恒星演化的理論值幾千倍。天文學(xué)家一直在試圖找出鋰是如何在這些天體中產(chǎn)生的。

　　10月6日，《自然-天文學(xué)》發(fā)表了由中國天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組關(guān)于富鋰“真實身份”的研究成果。借助中國主要基礎(chǔ)科技設(shè)施的LAMOST調(diào)查數(shù)據(jù)和美國開普勒任務(wù)的恒星地震數(shù)據(jù)，研究小組發(fā)現(xiàn)，大部分富鋰實際上是紅星團星，而不是傳統(tǒng)認為的紅。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的恒星演化理論，有助于解開鋰的起源之謎。

　　恒星和人類一樣，都有誕生、成長、衰老、死亡的過程。太陽是一顆處于全盛時期的恒星。但是隨著恒星不斷發(fā)光發(fā)熱，其內(nèi)部物質(zhì)會發(fā)生明顯的變化，從而導(dǎo)致一系列的變化。紅和紅星團星是恒星進入老年后的兩個不同階段。它們內(nèi)部的核反應(yīng)物質(zhì)不同，所以它們的結(jié)構(gòu)和物理過程也有顯著的不同。如果僅僅從表面上看，天文學(xué)家很難判斷一顆恒星是紅還是紅星團。這是因為兩顆恒星的溫度和光度幾乎相同，就像我們很難判斷一個白發(fā)老人是70歲還是80歲一樣，只能根據(jù)經(jīng)驗粗略估計，但不一定很準(zhǔn)確。

　　長期以來，天文學(xué)家認為紅內(nèi)部的強烈對流為鋰的產(chǎn)生創(chuàng)造了可能的條件，所以大多數(shù)富鋰應(yīng)該是紅。但這項研究持懷疑態(tài)度，中國的LAMOST和日本的昴宿星等望遠鏡已經(jīng)收集到了大量富鋰的光譜。借助開普勒任務(wù)中這些富鋰的振動數(shù)據(jù)，得出了完全不同的結(jié)論。研究小組為恒星做了一個“心電圖”:恒星地震就像恒星的心跳，可以傳遞恒星內(nèi)部的真實信息。即使兩者表面看起來很像，但紅色和紅色星團星的心是不一樣的。發(fā)現(xiàn)80%以上的富鋰都是紅簇星，不同類型的富鋰在鋰含量和恒星質(zhì)量上與傳統(tǒng)認知有顯著差異。

　　人們認為這些發(fā)現(xiàn)很難用傳統(tǒng)理論來解釋。由于內(nèi)部物理環(huán)境的不同，原有的理論并不適合紅星團恒星，因此有必要盡快找出這種觀測到的現(xiàn)象的真正原因。本研究通過觀測數(shù)據(jù)檢驗了雙星組合產(chǎn)生富鋰的理論，認為這是一個潛在的方向。目前已經(jīng)有很多新的理論提出來解釋這個問題，比如氦閃、雙星合并、特殊對流等，但是還沒有最終的結(jié)論。下一步的關(guān)鍵是逐一檢驗這些理論，找出真相。

　　這項研究是由中國領(lǐng)導(dǎo)的一個國際團隊完成的，來自日本、法國、荷蘭、美國和澳大利亞的研究人員參與了這項研究。中國參與單位包括中國科學(xué)院國家天文臺、云南天文臺、北京師范大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)和北京大學(xué)。多臺望遠鏡的合作是取得這一成就的關(guān)鍵。除了LAMOST和開普勒望遠鏡之外，日本的昴宿星望遠鏡和中國麗江天文臺的2.4米和1.8米望遠鏡都在觀測中發(fā)揮了重要作用。