近期，針對球狀星團中元素丰度異常現象（也被稱為“多星族現象”），中國科學院雲南天文臺大樣本恆星演化組博士研究生魏丹丹、研究員王博和姜登凱等人發現了小質量雙星的穩定物質轉移這一形成機制。該成果發表在2020年4月出版的《皇家天文學會月刊》（MNRAS）上。
球狀星團是由成千上萬甚至數十萬顆恆星組成，外貌呈球形的恆星集體。一般認為球狀星團是單星族的理想模型，也就是說同一星團裡所有恆星的表面丰度是一致的。球狀星團元素丰度異常現象是指：在同一個星團中，不同恆星的表面輕元素丰度（如碳、氮、氧、鈉等）並不一致，呈現著不同程度的彌散，甚至是反相關的現象（例如鈉-氧反相關，碳-氮反相關等）。這些觀測現象與人們對球狀星團的傳統認知相違背。近年來，研究人員已經提出多種模型試圖解釋這一有趣的現象，但對於元素丰度異常的起源仍然沒有定論。
魏丹丹等人運用恆星演化程序，在考慮了星風、對流、磁滯等情況下，進行了大量的雙星演化模型計算。他們研究發現小質量雙星系統（雙星中大質量星的初始質量為0.9~1.9個太陽質量）在經歷穩定物質轉移後，吸積物質的子星表面會表現出不同程度的丰度異常，例如：Na丰度增加和O丰度降低等，並且與球狀星團觀測的丰度異常基本符合。
這一結果表明，小質量雙星穩定物質轉移通道可以產生丰度異常恆星，能夠解釋球狀星團中部分的多星族現象。該研究成果有助於進一步瞭解球狀星團的形成和演化。
該成果受到國家自然科學基金面上項目的資助。
圖為雙星穩定物質轉移通道。Main sequence、Hertzsprung Gap分別表示恆星處於主序和赫氏空隙階段，White Dwarf表示白矮星。
來源：中國科學院雲南天文臺
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