天文学家对球状星团NGC 6752进行了观测,发现含钠较多的恒星没有一颗进入了AGB阶段——这是恒星演化理论预言恒星在濒临死亡时必须要经历的一个阶段。这项观测对恒星演化理论本身提出了严峻的挑战。天文学家认为,像太阳一样的恒星在临近生命尽头的时候,会将绝大部分大气层吹散。但欧洲南方天文台甚大望远镜对一个巨大的星团所做的最新观测却表明,他们研究的大部分恒星在它们的一生中根本就没有达到过这个阶段。
这个国际研究团队发现,恒星中钠的含量可以极为准确地预言恒星将如此终结它们的生命。许多年来,天文学家以为,他们已经很好地理解了恒星演化的方式,以及它们结束生命的过程。细致入微的计算机模拟预言,质量与太阳类似的恒星会经历一段特殊时期迈向它们生命的终点,这段时期被称为渐近巨星支。在这一时期,恒星会经历核聚变燃烧的最终爆发,将自身的大量质量以气体和尘埃的形式吹散出去。
被吹散出去的这些物质日后会形成下一代的恒星,对于解释宇宙的化学演化来说,这种质量损失和重生的循环至关重要。这个过程还为行星的形成提供了所需的原料——事实上,也为有机生命提供了物质基础。在目前的理论中,这才是一颗恒星“寿终正寝”的方式。
但是,澳大利亚莫纳什大学天体物理中心的恒星理论专家西蒙·坎贝尔在翻查旧文献的时候发现,有人提出过一些非常有趣的观点,认为一些恒星不知为何或许不会遵循“规则”,可能会完全跳过AGB阶段。坎贝尔及其团队利用欧洲南方天文台的甚大望远镜,非常仔细地研究了位于南天孔雀座中球状星团NGC 6752中的恒星发出的星光。这一大团古老的恒星中,既有第一代恒星,又有后来形成的第二代恒星。
这两代恒星可以通过它们所含的钠的数量来加以区分,而钠的含量是VLT可以通过观测测量出来的。结果出人意料——他们观测到的所有处于AGB阶段的恒星都是钠含量较低的第一代恒星,根本没有一颗钠含量较高的第二代恒星变成AGB恒星。多达70%的恒星没有经历最终的核聚变燃烧和质量损失阶段。坎贝尔总结说,“恒星似乎需要‘摄入’较少的钠,才能在老年时进入AGB阶段。这项观测的重要性有以下几点。
这些恒星都是球状星团中最明亮的恒星——因此最明亮恒星的数量会比理论预言的数量减少70%。这还意味着,我们关于恒星的计算机模型是不完整的,必须加以修正!”这一结果发表在《自然》杂志上。研究团队预计,在其他星团中也会发现类似的结果,他们正在规划进一步的观测。