在炽热的白矮星大气中检测到铯

在 HD 149499B 的 FUSE 光谱(黑色曲线)中观察到的 Cs IV-Cs VI 线的最佳拟合(红色曲线)。 图片来源:Chayer 等人,2022

通过分析远紫外光谱探测器 (FUSE) 望远镜的数据,一个国际天文学家团队在称为 HD 149499B 的热白矮星的大气中发现了铯。 这一发现于 11 月 3 日在 arXiv 预印本服务器上报告,标志着该元素首次在炽热白矮星的大气中被发现。

白矮星(WDs)是恒星耗尽其核燃料后留下的恒星核心。 由于它们的高重力,已知它们具有纯氢或纯氦的气氛。 然而,一小部分 WD 显示出较重元素的痕迹。

迄今为止,在炽热的白矮星大气中只发现了 18 种反铁元素(原子序数大于 28)。 一般来说,这些反式铁元素被发现在 WDs 中过多。

现在,由马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的 Pierre Chayer 领导的一组天文学家报告说,在 HD 149499B(一颗明亮的富含氦的白矮星)的大气中发现了原子序数为 55 的铯 (Cs)有效温度为 49,500 K。该检测是在 2000 年至 2006 年间使用 FUSE 对这颗恒星进行观测的结果。

“我们报告了在白矮星大气中首次检测到铯(Z = 55)。在 He-丰富的白矮星 HD 149499B,”研究人员在论文中写道。

总而言之,在 FUSE 光谱中检测到 13 条铯线,等效宽度在 2.3-26.9 mÅ 范围内。 天文学家补充说,所有这些跃迁都来自从一万到几万 cm-1 的低能级。

据该研究的作者称,鉴于自 2005 年检测到锗以来,在 WD 大气中发现的反铁元素列表已显着增加,因此在 HD 149449B 大气中检测到铯并不令人惊讶。

HD 149449B大气中的铯丰度计算为-5.45(铯与氦丰度比),以质量分数计为-3.95。 这一结果使铯成为在 HD 149499B 中观察到的最丰富的反式铁元素。

总结结果,研究人员试图找到最合理的假设来解释这颗白矮星大气中铯的存在。

“辐射悬浮是解释其存在的最合理的自然现象……虽然辐射悬浮使对反铁元素来源的解释复杂化,但它能够积累大量丰度,因此,能够检测到那些原本无法检测到的元素不会被检测到,”该论文的作者总结道。