锂——大爆炸理论的最后疑难？

取下你的手机电池,你就能“亲密接触”一下已经存在了大约137亿年的一种化学元素。是的,它就是锂,化学元素周期表中排在第3位的化学元素。锂和其他的轻元素,包括氢和氦,被认为是在宇宙诞生之后几乎不到1秒钟的时间内,由原初的核反应过程所形成的。在稍后的5分钟多一点的时间里,宇宙便“制造”出了现今宇宙中所有普通物质的基本成分。在其后的几十亿年的时间里,这些物质会慢慢聚拢成团最终形成我们今天看到的星系和恒星。     

尘埃讲述的恒星葬礼

大约六七年前,在韩剧《来自星星的你》大热的时候,不少热爱天文的人都会笑着和旁人介绍说:其实,我们每个人都是来自星星的你。为什么?因为宇宙大爆炸之初,茫茫的空间中只有氢、氦和少量的锂。     

探索宇宙的途径（下）

来自宇宙深处的天体使者——宇宙线 上篇提及的观测对象都是电磁波,而宇宙射线（简称宇宙线）是来自宇宙深处的物质粒子,包括各种原子核和孤单的电子。各种原子核约占宇宙线总量的99%,电子约占1％。在多种原子核宇宙线中,约90％为质子（氢原子核）,α粒子（氦原子核）约占9％,各种重元素原子核约占1％。另外,还有极少量的正电子和反质子。     

暴胀宇宙学说简介

暴胀宇宙学说简介许梅宇宙创生的热大爆炸学说（标准宇宙模型）已被大多数宇宙学家所接受，并得到观测的支持，证据有：宇宙膨胀或“哈勃红移”，３Ｋ宇宙微波背景辐射以及氘和氦的丰度。但此学说也有其难以解决的问题，如（１）“奇点”疑难，即原始火球温度无限高、物质...     

类星体吸收线与宇宙学问题

本文对用类星体吸收线作为探针来研究许多宇宙学问题作了述评,这些问题是:1.类星体发射线红移、延展晕及类星体周围环境的宇宙学性质;2.宇宙氢云与L_a森林及其对宇宙学认识的重要作用;3.高红移下氘、氦原子与氢分子的探测.     

富锂巨星的观测研究

锂在温度达到T＞2.5×106 K时即参与7Li(p,α)4He反应燃烧,经典恒星理论推测,当恒星演化到红巨星阶段时,由于向内非常延伸的对流包层的存在,锂的丰度A(Li)=12+ lg[n(Li)/n(H)]应为A(Li)＜0.5.但是,陆续有处于不同光谱型、不同演化阶段的富锂巨星被发现,其中一些巨星的锂丰度甚至远超出宇宙大爆炸的原初锂丰度,给经典恒星演化模型带来了难题.回顾了从恒星主序到巨星支的锂丰度观测研究历史,并详细介绍了我们对银河系矮星系中富锂巨星的最新发现,总结了所有富锂巨星的观测证据,以及为解决此难题所提出的理论解释.     

字宙 最终命运如何？

上个世纪,天文学家有力地证明,我们现在居住的宇宙起源于大约138亿年前发生的一次“大爆炸”。大爆炸之后不久,基本粒子和简单的原子（氢和氦）形成。宇宙在膨胀中冷却,当温度降到足够低时,恒星得以形成。在这些恒星的核心发生的核聚变产生了很多新的元素,如碳、氮、氧等。另外一些我们生活中常见的元素,比如铁,则是在更加猛烈的超新星爆发中产生的。与此同时,宇宙中出现了行星、白矮星、中子星和黑洞等各种天体。今天,新的恒星依然不断从大爆炸、恒星风和超新星爆发所遗留的气体中产生出来。现在的宇宙似乎有利于行星的形成和生命的发展,不过在遥远的将来,情况将发生戏剧性的变化。     

为什么我们需要暗物质?

暗物质既是宇宙必需的组成部分,更是一个依然扑朔迷离的难题。根据对宇宙大爆炸余辉——微波背景辐射——的研究,你、我、每一件日常用品、行星、恒星、星云和星系等,我们周围可见的所有物质仅占据宇宙质量能量的4.9%。与之形成对比的是,暗物质占据了宇宙的26.8%,是普通物质的5倍多,但它们的本质至今不明。     

暗物质——我们究竟知道些什么？

神秘而不可见的物质维系着宇宙,使我们生存的世界免于分崩离析,但它们到底是什么？ 宇宙并不遵循“所见即所得”的原则。事实上,我们所看到的物质——恒星、气体和尘埃——仅仅占据了宇宙物质质量的10％左右。这些可见的普通物质由质子、中子和电子组成。科学家们把它们称为“重子物质”,因为质子和中子在亚原子粒子中被称为“重子”。宇宙物质的其余90％则是“暗物质”,它们包围着宇宙中的每一个星系。     

古城堡的华丽变身——爱尔兰黑石城堡天文台

不久之前,爱尔兰科克市一座古老的城堡——黑石城堡做了一次华丽的转身,变身为黑石城堡天文台。这座天文台配备了天文圆顶和望远镜,并且向广大公众开放,让人们在这里接触宇宙、了解宇宙、认识宇宙。     

超星系团的宇宙乐章

天文学家正在努力了解宇宙的大尺度结构——它们是如何形成以及是如何影响宇宙膨胀的？ 在最大的尺度上,我们的宇宙看上去就犹如午后无风的湖面,平静、波澜不惊。但是在数亿光年或者更小的尺度上,宇宙则呈现出了物质和巨洞之间的随机、混杂分布。这是一个物质聚集成团的宇宙。     

LAMOST-Kepler视场中富锂巨星表面转动研究

Kepler卫星提供的长时序、高精度的光度观测和郭守敬望远镜(LAMOST)提供的大规模光谱观测为研究恒星表面转动周期与富锂巨星锂丰度关系提供了良好的数据.将LAMOST搜寻到的富锂巨星与Kepler观测交叉,获得了619颗共同源,研究了其中295颗有良好观测数据的富锂巨星的表面转动.在205颗有星震学参数的恒星中提取出14颗恒星的转动周期,其中氦核燃烧星(HeB) 11颗,红巨星支(RGB) 2颗, 1颗演化阶段未确定.本样本中的极富锂巨星(A(Li) 3.3 dex)皆为HeB;对于90颗没有星震学参数的样本因而没有依靠星震学手段确定演化阶段的恒星中,有22颗提取出了自转周期.前者的自转探测率为6.8%,显著高于之前工作中大样本巨星2.08%的探测率.同时,此研究首次从自转周期的角度确认了恒星转动与巨星锂增丰存在相关性,在增丰程度较弱时,自转周期分布比较弥散;强锂增丰的星倾向于快速转动.富锂巨星与极富锂巨星在转动速度随锂丰度的演化上展现了两个序列,在转动-锂丰度图上的A(Li)≈3.3 dex处产生第2个下降序列,或许暗示了两者在形成机制上的不同.极富锂巨星的样本中,随巨星锂增丰程度增强,恒星转速加快.这种相关性为由转动引起的额外混合作为富锂巨星形成的机制提供了支持.     

古诗中的天地观念（三）——浑天说与浑天仪

“天外地内”——一幅明晰的宇宙图景 在西汉,盖天说刚刚走向成熟的时候,又出现了一种新的宇宙理论——“浑天说”。     

贫金属富碳天琴RR变星的形成

贫金属富碳恒星(Carbon-Enhanced Metal-Poor, CEMP)是研究宇宙早期恒星性质和化学演化的极佳样本,通常认为来自双星.目前发现的贫金属富碳星中有9颗天琴RR变星(RR Lyrae star, RRL),其中至少7颗未表现出任何双星特征.传统双星物质转移模型不足以充分解释贫金属富碳天琴RR变星(CEMP-RR Lyrae)单星的形成.之前研究表明氦白矮星和赫氏空隙星(HG)的并合模型可以解释部分富碳红巨星单星的碳增丰现象,因此贫金属富碳星单星也可能来自氦白矮星和赫氏空隙星的并合模型渠道.通过详细计算的氦白矮星和赫氏空隙星并合模型来检验这一演化渠道,结果表明:该并合模型在后续的演化过程中,其重力加速度、温度、表面碳丰度均能与观测符合较好.由此,氦白矮星和赫氏空隙星并合模型极有可能是贫金属富碳天琴RR变星的形成渠道之一.     

科学家：外星人在哪里？

天文学的重要使命是探讨人类地球在宇宙中的位置、人和宇宙的关系,宇宙的构造和演化发展以及为宇航事业的拓展服务,其中也包括探索系外行星、系外类地行星和搜索外星人——具有智慧生命的地外文明。     

碳超丰贫金属拐点星的搜寻与丰度分析

碳超丰贫金属星在老年恒星中的普遍存在使得它成为研究宇宙早期形成和演化的重要对象,具有不同中子俘获元素丰度特征的碳超丰贫金属星有不同的起源。不同于已经历挖掘过程的巨星,主序拐点星能很好地在其表层大气保留形成初期的物质,从而可以追溯到更早期的恒星形成化学环境。通过LAMOST巡天数据选源并利用Subaru/HDS进行后续高分辨率光谱观测了12颗碳超丰贫金属星主序拐点星,其中有10颗星是首次被分析。与已有的碳超丰贫金属星主序拐点星观测样本相比,文中的样本包含了更高比例的中子俘获元素不超丰碳超丰贫金属恒星(CEMP-no星),发生在中等程度碳超丰区域,为其起源研究提供了重要数据。对其中6颗CEMP-no星测定了锂丰度,尤其是其中3颗极贫金属星样本,为探讨[Fe/H]-3.0的碳超丰贫金属星拐点星锂丰度特征提供了重要的新观测数据。新增样本验证了CEMP-no星在[Fe/H]～-3.0附近为锂-正常星,与前人结论一致;而新增的两颗CEMP-s星表现出了中等锂丰度,介于之前的较大锂丰度范围,研究为CEMP-s和CEMP-no的分类提供了辅助约束条件。     

霍伊尔和他的地球生命起源说

杰出贡献 英国科学家弗雷德·霍伊 尔(Fred Hoyle)于2001年8月 20日逝世,享年86岁,霍伊尔无疑是第二次世界大战以后,最重要的物理学家之一。他的主要贡献在于解决了化学元素的宇宙起源问题:1954年,他已证明从氦到碳这些轻元素能够在温度为1亿开的红巨星中产生;1957年,他和伯比奇(G.and M.Burbidge)夫妇、福勒(W.A.Fowler)四人提出了著名的     

AGB星氦燃烧壳层源出现非稳定热核反应的判据

建立了热脉动AGB星氦燃烧壳层源出现非稳定热核反应的判据,新判据包含 了丰富的物理信息,它不仅与热脉动AGB星氦燃烧壳层源的几何性质有关,而且与氦燃 烧壳层源的力学、热学和化学的性质都有关． 提出了热脉动AGB星氦燃烧壳层源非稳定热核反应的发生和消失的机理,它可表述 为:热脉动AGB星氦燃烧壳层源的局部区域出现对流不稳定区会触发非稳定热核反应的 发生,非稳定热核反应会促使氦燃烧壳层源急速膨胀,氦燃烧壳层源的急速几何形变会消 除非稳定热核反应． 用改进后的Kippenhahn恒星演化程序对5M(?)恒星进行了从主序星到热脉动AGB 星的演化模型计算,结果表明新判据能很好地反映5M(?)AGB星氦燃烧壳层源的热核反应 情况．并得出5M(?)热脉动AGB星在第6次热脉动周期阶段,被挖掘到热脉动AGB星 表面的元素主要是在温度lgT2／K<8．155和密度4．0相似文献   

宇宙学中你需要知道的五件事

宇宙学的目的是了解宇宙的起源和演化,单从这一点就能看出它的雄心勃勃。近一个世纪前,天文学家发现绝大多数的星系正在远离我们,并由此揭示出了一个让人惊骇的事实——我们的宇宙正在膨胀。几十年前,天文学家意识到,天空中充满了宇宙形成之后不久光子所发出的微弱射电波。几年前,专门用来探测这一宇宙微波背景的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）则又发现了强有力的证据,证明我们的宇宙在极早期经历过一个超高速膨胀的“暴涨”阶段。     

脉动稳定性对恒星对流包层氦丰度的依赖

捅姜利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了3种不同氦丰度(Y=0.28,0.13,0.00)、太阳金属丰度(Z=0.02)、质量1.4~3.0 M_☉恒星演化模型的径向和低球谐阶F-p8模的线性非绝热脉动.数值计算结果表明,理论的δScuti变星脉动不稳定区红边界几乎不随氦丰度变化而改变.随着氦丰度降低,δScuti变星脉动不稳定区蓝边界向低温方向推移,脉动不稳定区中热方的高温星变得脉动更稳定;而冷方的低温星则变得脉动更不稳定.这似乎表明不大可能用氦弥散去解释δScuti脉动不稳定带中的不变星.然而脉动不稳定带热方和冷方中的不变星与变星的比例可能作为是否存在氦弥散的一种观测证据.