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標  題: [新聞] 富含鋯元素　2000光年外發現鑽石星
發信站: 批踢踢實業 (2011/02/17 Thu 10:04:22)

北愛爾蘭阿麥天文台（Armagh Observatory）研究生N. Naslim及其指導教授Simon
Jeffery等人，首度發現一種鋯元素（zirconium）非常豐富的星體。鋯元素常被珠寶商
用來製造假鑽石；在這顆鋯星上，鋯元素以雲氣方式覆蓋在這顆星體表面，閃閃發光。

Naslim等人是在尋找一個問題的解答過程中發現這顆鋯星：為何有一小群所謂的富氦高
溫次矮星（helium-rich hot subdwarf）的恆星，在其生命終點時，其表面所含有的氫
元素會比類似的其他恆星還少很多？利用位在澳洲南部塞丁泉天文台（Siding Spring
Observatory）英澳望遠鏡（AAT）所取得的觀測資料，Naslim等人注意到其中有一顆編
號為LS IV-14 116的主序後恆星（evolved star）的光譜型態異於一般的富氦高溫次矮
星。

LS IV-14 116位在摩羯座和寶瓶座邊界，距離地球約2000光年遠。其光譜一如預期的有
許多常見的元素譜線，但其他還有些強譜線辨識不出究竟是何種元素造成的。經過仔細
研究後，Naslim等人發現其中4條譜線是僅在溫度攝氏20,000度以上的高溫環境中才能形
成的鋯譜線；這類譜線之前從未在天文光譜中出現過！

皇后大學（Queen's University）天文學家Alan Hibbert利用電腦模擬預測鋯元素的譜
線強度；從這個資訊，Naslim等人測量出LS IV-14 116的鋯元素豐度高達太陽的10,000
倍左右，換句話說，LS IV-14 116表面，每20萬個原子中，就有1個原子是鋯，比太陽的
每20億個原子中只有1個是鋯還高很多。更進一步的研究之後，顯示其餘未知譜線來自鍶
（strontium）、鍺（germanium）和釔（yttrium），而且這些元素的豐度都比一般恆星
高出1,000∼10,000倍左右。

這個研究小組中的成員，不確定LS IV-14 116這些不尋常的元素豐度是否可能是這顆恆
星大氣層中的雲層所造成的；這是因為一顆恆星只有大氣層是可直接觀測，大氣以下的
部分皆為不透明。某些特定元素，主要是比鈣還重的金屬元素，高度聚集而形成這些雲
層，但在這些雲層以上和以下就都沒有這些元素的存在，意味著這些元素的平均豐度應
該接近一般恆星。

成員之一的Natalie Behara因而透過電腦模擬計算這顆恆星大氣層，認為這個奇特的恆
星大氣中有許多薄雲層，每一層都是由不同的金屬元素組成；這些雲層掩蔽了原本因高
溫而呈現藍色的恆星表面。由此，Naslim等人認為這顆恆星很可能正從一個明亮的低溫
巨星收縮成一個昏暗的高溫次矮星；當它收縮時，大氣中不同的元素分別會下沈或上浮
，某些元素就剛好處在可被清楚偵測到的地方。所以這些元素的出現，反應了這顆恆星
近期的演化歷史。

絕大部分的恆星都類似太陽一樣，約每百萬個矽原子，就含有10個鋯原子；LS IV-14
116則是每百萬個矽原子，就含有200萬個鋯原子。Naslim等人估計LS IV-14 116的鋯雲
層中，至少含有40億噸的鋯，相當於地球鋯元素年產量的4,000倍。目前不確定可否發現
其他恆星也有這樣的特殊元素豐度現象，但這個研究至少提供了一個全然不同的新方式，
讓天文學家可以直接觀察到這個恆星演化階段。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網
站)

NOWnews 今日新聞網
http://www.nownews.com/2011/01/07/91-2680139.htm#ixzz1EB3mLHV8

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