天文學(xué)家們已經(jīng)在來自超巨星和巨星的紅外光中，記錄了九種重金屬跡象。基于這個(gè)目錄的新觀測(cè)，將幫助天文學(xué)家了解像雙星中子星合并這樣的事件，是如何影響我們銀河系和其他星系的化學(xué)成分和演化。

宇宙大爆炸后不久，宇宙中只有氫和氦，其他元素后來通過恒星的核聚變或超新星、雙星合并等劇烈事件形成。但是，對(duì)各種過程的細(xì)節(jié)及其相對(duì)貢獻(xiàn)的了解仍然很少。

更好地理解星系的化學(xué)演化，對(duì)于理解像地球這樣的行星的豐富元素環(huán)境是如何形成的很重要。特別是，比鎳重的金屬可以用來追蹤劇烈事件，如雙星中子星合并。一個(gè)由東京大學(xué)、京都產(chǎn)業(yè)大學(xué)和NAOJ組成的研究小組，利用位于日本京都的小山天文臺(tái)1.3米荒木望遠(yuǎn)鏡上的WINERED近紅外光譜儀，在13顆超巨星和巨星中尋找重金屬的跡象。大而明亮的超巨星和巨星很容易被觀察到，即使是在很遠(yuǎn)的地方。而紅外光的優(yōu)勢(shì)在于，它仍然可以在星際物質(zhì)阻擋可見光的區(qū)域被觀測(cè)到。

恒星中的每一種元素，都會(huì)吸收特定波長的光，從而在恒星的光線中產(chǎn)生獨(dú)特的“信號(hào)”。研究小組將每顆恒星的光譜（詳細(xì)的波長信息）與包含數(shù)十條理論上預(yù)測(cè)吸收線的文庫進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)從鋅到鏑等9種元素產(chǎn)生的23條吸收線實(shí)際上可以被觀察到?；谶@些結(jié)果，天文學(xué)家現(xiàn)在可以測(cè)量其他恒星中這些重金屬的含量，從而繪制出銀河系和其他星系的化學(xué)多樣性和演化圖。這項(xiàng)題為“識(shí)別重金屬的吸收譜線波長范圍0.97 - -1.32μm”的研究發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。

重元素的恒星吸收線，可以讓我們對(duì)銀河系和附近其他星系的化學(xué)演化有不同的洞察。新發(fā)展起來的近紅外光譜儀，在產(chǎn)生大量高質(zhì)量光譜方面變得越來越強(qiáng)大，但對(duì)紅外范圍內(nèi)的吸收線的識(shí)別和表征仍有待完成。研究在Y(9760-11100？)和J(11600-13200？)波段尋找比鐵族更重的元素線，也就是比Ni更重的元素線。研究考慮了三個(gè)目錄，即維也納原子線數(shù)據(jù)庫、R.Kurucz匯編和1999年Meléndez&Barbuy出版的列表。

根據(jù)合成光譜選擇候選線，并利用FGK光譜類型(有效溫度范圍4000-7200K)內(nèi)的13個(gè)巨星和超巨星WINERED光譜進(jìn)行確認(rèn)。研究已經(jīng)探測(cè)到ZnⅠ、SrⅡ、YⅡ、ZrⅠ、BaⅡ、SmⅡ、EuⅡ和DyⅡ的譜線，并按原子序次排列。雖然這些譜線的數(shù)量很少，總共23條，但它們是銀河系化學(xué)演化潛在有用的診斷線，特別是在那些星際滅絕阻礙了用較短波長光譜進(jìn)行詳細(xì)化學(xué)分析的區(qū)域。研究還報(bào)告了用上述三個(gè)線表創(chuàng)建合成光譜沒有預(yù)測(cè)到其存在線的檢測(cè)。

博科園｜研究/來自：日本國立天文臺(tái)

參考期刊《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-4365/ab5c25

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