中國科學(xué)院云南天文臺(tái)恒星物理團(tuán)組林桂芳、蘇杰、李焱和北京師范大學(xué)的付建寧教授合作，在恒星演化模型的基礎(chǔ)上，研究了碳/氧白矮星內(nèi)核的化學(xué)組成輪廓對(duì)其脈動(dòng)周期的影響。他們利用星震學(xué)方法對(duì)一顆DA型脈動(dòng)白矮星HS 0507+0434B內(nèi)核的碳/氧元素輪廓進(jìn)行了探測。該研究成果于近期發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》（The Astrophysical Journal）上。

　　HS 0507+0434B是一顆有較好觀測數(shù)據(jù)的脈動(dòng)白矮星，此前曾有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行過星震學(xué)分析。然而，前期的研究僅限于對(duì)該白矮星的基本參數(shù)（恒星質(zhì)量、有效溫度、氫/氦殼層質(zhì)量、表面重力加速度等）進(jìn)行測定。雖然獲得了準(zhǔn)確和可靠的恒星參數(shù)，但是缺乏對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的深入探測，而且在前期的模型中存在個(gè)別理論計(jì)算的脈動(dòng)周期與觀測值偏差較大的情況，未能得到很好的解釋。

　　通過對(duì)白矮星模型進(jìn)行分析，林桂芳等人發(fā)現(xiàn)，碳/氧白矮星內(nèi)核的化學(xué)輪廓對(duì)不同脈動(dòng)模式的影響存在差異：對(duì)于能夠傳播到白矮星內(nèi)核區(qū)域的脈動(dòng)模式，碳/氧核化學(xué)輪廓的細(xì)微變化能夠顯著改變這些模式的周期；而對(duì)于傳播區(qū)域被限制在氫/氦殼層內(nèi)的脈動(dòng)模式（即所謂的“囚禁?！保﹦t幾乎沒有影響。前期模型中存在的理論計(jì)算與觀測值偏差較大的情況，正好反映了模型碳/氧核的化學(xué)輪廓與真實(shí)情況之間的差異。針對(duì)這些問題，該研究利用從HS 0507+0434B的光變中分析證認(rèn)出的9個(gè)脈動(dòng)模式，來限定白矮星碳/氧核的化學(xué)輪廓。通過對(duì)基于恒星演化得到的碳/氧白矮星內(nèi)核的化學(xué)輪廓進(jìn)行參數(shù)化調(diào)節(jié)，他們獲得了與觀測匹配最佳的模型。

　　該工作所確定的最優(yōu)模型不僅得到了與先前的研究相符合的基本恒星參數(shù)，而且使模型計(jì)算的脈動(dòng)周期與觀測值的匹配程度得到了明顯的提升。同時(shí)他們還發(fā)現(xiàn)HS 0507+0434B內(nèi)核具有更高的氧豐度，根據(jù)碳/氧核的化學(xué)輪廓推斷出其前身星演化階段的中心核對(duì)流超射區(qū)更小。這也暗示了，在白矮星HS 0507+0434B的前身星演化過程中對(duì)一些物理過程（如：熱核反應(yīng)速率、對(duì)流和超射、元素?cái)U(kuò)散等）的認(rèn)識(shí)還存在一定的不確定性。

　　本項(xiàng)研究工作得到國家自然科學(xué)基金的資助。

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圖1.基于恒星演化的化學(xué)輪廓（黑線）和經(jīng)過參數(shù)化調(diào)整的化學(xué)輪廓（紅線）的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)在碳/氧核區(qū)域，兩種化學(xué)輪廓存在較大差異，能夠?qū)γ}動(dòng)模式的周期造成影響，是星震學(xué)探測最為敏感的區(qū)域。