“步步惊心”的恒星聚变产生铝元素

对天体物质成分中铝元素的研究揭开了一个恒星演变的奥秘，英国约克大学的物理学家在恒星核合成研究中发现了一条线索，为太阳系起源和大质量恒星在银河系演化中所扮演的角色提出了独特的见解。放射性元素铝—26或AL26在衰变中释放了伽玛射线，借助元素的发射谱线机制，天文学家标定了铝元素在银河系的分布特性，为了掌握AL26如何从大质量恒星中产生的过程，研究人员区分了过去两种相互冲突的理论假说，从而深刻地了解了AL26在恒星核合成中产生的比率。

英国科学技术研究委员会资助了天体元素课题的研究，研究人员在加拿大和丹麦两个独立的粒子加速器实验室分别测量了氦和钠元素的合成过程，确定了AL26产生比率为2倍的范围，而之前的实验测量值大约为100倍的范围，最新的测量结果引起了很大的争议，经过改进的实验方式消除了钠元素合成对铝元素产生比率的影响。Al26在天体物理学的研究中以较短的生命周期著称，它衰变期大约为100万年，而大质量恒星的生命周期大约为1900万年，Al26和大质量恒星的生命周期存在明显的差别，这意味着研究人员现在可以更好地了解星系的伽玛辐射图谱，通过使用诸如：INTEGRAL 和COMPTEL太空望远镜，研究人员更加准确地推出断星系中大质量恒星的活动特性。

科学家已在陨石和太阳系形成前期的颗粒物中找到了元素Al26的衰变证据，新的发现进一步表明，大质量恒星释放的物质曾经“污染”了太阳系得以形成的气体云团，从而提出了元素Al26早期存在的线索。约克大学物理学系的埃里森·莱尔德·里德博士对两篇研究论文的成果进行了解说，从星系观测中发现了清晰而明确的伽玛射线辐射，在恒星中发生了核合成反应的过程，通过对放射性元素铝产生比率的确定性探测，他们观测结果进行了很好的分析和解释。研究人员现在更好地理解了在恒星内部发生的核合成反应过程，放射性元素铝是恒星内部核合成的产物，研究成果为后续细节性和深入性的探索扫清了障碍，人们可以更好地认识和分析大质量恒星如何影响我们所在的银河系演变和太阳系起源的问题。

约克大学物理学系的核天体物理学家克里斯丁·迪格特博士解释说，两篇研究论文是在两种不同的实验方式中完成的，两种独立进行的实验体现了了各自的技术水平，两组实验人员使用了两种相反的实验方法，他们以技术性的解决方案得出了放射性铝元素产生的比率，有了观测和数据分析的支撑，研究人员更好地掌握了AL26在什么样的恒星产生、以及怎样产生的问题，从而在实验室的环境中模拟了恒星的元素合成法则。通过放射性铝元素衰变的天文观测，他们绘出了伽玛射线图谱，在更为准确的图景上，研究人员对太阳系形成时的初始条件获得了更多的认识。

（编译：2015-8-3）