通過使用歐航局超大口徑的望遠(yuǎn)鏡（VLT），天文學(xué)家得到了一個(gè)奇特的觀測結(jié)果，人們熟知的恒星演變理論似乎遇到了難以解釋的問題，依據(jù)現(xiàn)有的恒星演變理論，太陽之類的恒星在其生命演化的晚期將釋放大量的氣體和塵埃物質(zhì)，從晚期恒星甩脫的物質(zhì)將在太空四處彌散，進(jìn)入到下一代恒星和行星的物質(zhì)大循環(huán)?？茖W(xué)家追溯有機(jī)物質(zhì)甚至生命分子的來源，晚年的死亡恒星發(fā)生了超新星暴，釋放了各種元素構(gòu)成的氣體和塵埃，無機(jī)物質(zhì)在漫長的化合作用過程中變成了有機(jī)物質(zhì)和生命分子。

科學(xué)家使用歐航局非常大口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測了一個(gè)巨大的星系團(tuán)，數(shù)據(jù)分析的結(jié)果顛覆了人們對恒星演化理論的既有認(rèn)識。大多數(shù)巨大星系團(tuán)內(nèi)的恒星沒有經(jīng)歷過生命演化周期的“漸近巨星”（AGB）階段。國際科學(xué)團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)，在元素周期表中排在11位的鈉元素是一個(gè)指示恒星特征的重要指標(biāo)，鈉元素在恒星物質(zhì)元素的比重充當(dāng)了“指示器”，可以指明晚年恒星如何結(jié)束了光明燦爛的生命歷程。

幾十年來，人們一直認(rèn)為恒星的演變和死亡得到了近乎完美的解釋，天體物理學(xué)家構(gòu)建了恒星演變的標(biāo)準(zhǔn)理論，通過使用計(jì)算機(jī)模型，科學(xué)家詳細(xì)模擬和預(yù)測了恒星生命周期演變的特征。依據(jù)恒星演變標(biāo)準(zhǔn)理論的解釋，類似太陽質(zhì)量的恒星在生命演化的末期將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“漸近巨星分支”（AGB）的階段，它們在AGB階段將經(jīng)歷最后一次大爆發(fā)，從恒星內(nèi)核的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生了輻射壓力，但此時(shí)向外的輻射壓不足以抵抗恒星內(nèi)核的收縮引力，大量的氣體和塵埃物質(zhì)崩塌后向外噴發(fā)，死亡恒星的劇烈噴發(fā)造成了氣體和塵埃物質(zhì)的大量損失，這些四處彌散的氣體和塵埃是下一代恒星的物質(zhì)來源。

上一代死亡恒星損失了物質(zhì)，下一代新生恒星獲得了物質(zhì)，代際恒星完成了物質(zhì)時(shí)空轉(zhuǎn)換的大循環(huán)，代際恒星的物質(zhì)再循環(huán)也是理解天體化學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。再循環(huán)形成了物質(zhì)再生，上一代恒星為下一代恒星以及行星和星際有機(jī)分子準(zhǔn)備了物質(zhì)元素，奠定了生命有機(jī)物質(zhì)的基礎(chǔ)。澳大利亞墨爾本的莫納什大學(xué)設(shè)立了天體物理學(xué)中心，恒星物理學(xué)家西蒙·坎貝爾翻閱了老舊的圖文資料，他從中發(fā)現(xiàn)了頗有挑戰(zhàn)性的線索，有些恒星似乎不遵守現(xiàn)有恒星演變理論的規(guī)則，這些恒星跳過了AGB階段，而恒星演變的標(biāo)準(zhǔn)模型指明了所有恒星都要經(jīng)過AGB階段，坎貝爾仔細(xì)研究了恒星演變的標(biāo)準(zhǔn)模型，找到了過去研究方法的不足。

坎貝爾組織了一支國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，使用了歐航局（ESO）非常大口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（VLT），詳細(xì)觀測了球狀星團(tuán)NGC6752內(nèi)的恒星，NGC6752位于南半球天空區(qū)的孔雀座，巨大而古老的星團(tuán)包含了第一代和第二代恒星，鈉元素含量標(biāo)志了兩代恒星的區(qū)別，團(tuán)隊(duì)成員分析了VLT高質(zhì)量的光譜學(xué)數(shù)據(jù)，測定了恒星的鈉元素含量。大口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡VLT攜帶了多用途的高分辨率光譜儀，可以一次觀測130顆恒星，科學(xué)團(tuán)隊(duì)由此觀測了球狀星團(tuán)內(nèi)的多顆恒星。

球狀星團(tuán)NGC6752集合了大約100萬顆恒星，該星團(tuán)距離地球?yàn)?3000光年，NGC6752內(nèi)第一代恒星的年齡至少有100億年，第二代恒星比第一代恒星的年齡少了10億年，鈉元素含量反映了兩代恒星的差異?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)觀測了NGC6752內(nèi)恒星演變的AGB階段，得到了一個(gè)令人吃驚的觀測結(jié)果，所有觀測到的處于AGB階段的恒星都是第一代，鈉元素的含量低，而鈉元素含量高的第二代恒星則完全演化到AGB階段，大約70%的恒星沒有經(jīng)歷最后的AGB階段，沒有產(chǎn)生最后的氦核燃燒和物質(zhì)損失過程。

恒星似乎有鈉元素低含量形成的機(jī)制，晚年恒星似乎有低含量的鈉元素，表明恒星進(jìn)入AGB的演化階段。鈉元素成分低時(shí)，第一代恒星可以演變到AGB階段，鈉元素成分高時(shí)，第二代恒星不會(huì)演變到AGB階段。恒星的演變跳過了AGB階段，這些恒星將直接進(jìn)入白矮星的演變階段，然后在數(shù)十億年的時(shí)間逐漸冷卻?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為不能用鈉元素含量解釋恒星演變的行為，恒星演變有內(nèi)在的因素，似乎與鈉元素含量有有強(qiáng)的因果相關(guān)性，但人們對此了解得很少，科學(xué)家致力于解開其中的神秘性。

可用“養(yǎng)生堂”的健康理念進(jìn)行對比，人體攝入鹽的含量和恒星的鈉含量有異曲同工之妙，人體攝入鹽的含量不能太低，也不能太高，高鹽食用量可能引起高血壓、高血脂和高血糖，70%以上的成年人有“三高”癥狀，經(jīng)常食用高鹽食物的老年人難以經(jīng)歷人的生命周期的“AGB階段”或最后的生命歲月。NGC6752球狀星團(tuán)中高達(dá)70%的恒星沒有經(jīng)歷AGB階段，進(jìn)入AGB階段的恒星在NGC6752球狀星團(tuán)中十分明亮。依據(jù)目前恒星演變理論的預(yù)測，十分明亮的恒星數(shù)量將會(huì)下降70%。可能需要對恒星演變的計(jì)算機(jī)模型的缺陷進(jìn)行調(diào)整。

類似太陽質(zhì)量的恒星含有豐富的鈉元素，沒有經(jīng)歷恒星演變的AGB階段，似乎與目前的恒星計(jì)算機(jī)模型不相適應(yīng)，類似太陽質(zhì)量的恒星演變?yōu)榻频厍虻某叽缁蚋〉陌装浅叽纾芏嘁呻y有待解開，有一個(gè)簡單的判斷法則，高鈉元素含量的恒星死亡得更早，而低鈉元素的含量成了晚年恒星壽命的關(guān)鍵指標(biāo)，恒星的“食譜”好似人的食譜，以低鹽含量的食物為主。NGC6752球狀星團(tuán)內(nèi)的恒星含有科學(xué)家選取的標(biāo)桿元素——鈉，這些恒星也含有其它的輕元素，諸如：碳和氮，天文學(xué)家過去對NGC6752球狀星團(tuán)有一個(gè)共識，該星團(tuán)內(nèi)的所有恒星有同樣的起源時(shí)間，然而，兩種或兩種以上的恒星實(shí)際上有不同的起源時(shí)間。

科學(xué)團(tuán)隊(duì)期待在其它的星系群尋找到類似的特性。《自然》雜志發(fā)表了科學(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測成果，墨爾本的莫納什大學(xué)、悉尼的麥考瑞大學(xué)、堪培拉的澳大利亞國立大學(xué)、德國的波恩大學(xué)、丹麥的奧爾胡斯大學(xué)的科研人員組成了國際合作團(tuán)隊(duì)，他們研究的“漸進(jìn)巨星分支”（AGB）看上去是一個(gè)相當(dāng)怪異的天文名詞，AGB得名于恒星在赫羅圖中的位置，一個(gè)擁有太陽質(zhì)量的恒星演變到了生命周期的最后階段，恒星在宇宙舞臺展示的最后階段被天文學(xué)家稱為AGB，晚期的死亡恒星在轉(zhuǎn)變?yōu)榘装堑倪^程中向外噴射了大量的物質(zhì)元素，發(fā)出了強(qiáng)烈的紫外線輻射，遺留了一個(gè)美輪美奐的行星狀星云。

（編譯：2021-5-31）

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