科研人員基於郭守敬望遠鏡數據發現了2顆高速自轉的氮超豐O型星

國家天文台李廣偉副研究員和英國倫敦城市大學伊恩·霍華斯（Ian D. Howarth）教授在郭守敬望遠鏡數據中發現了兩顆氮超豐O型星（ON星）並揭露出這類星的起源。該研究工作解決了困擾天文學家們近五十年的ON星的起源問題。

這兩顆星分別稱為：LS I +61 28 和HDE 236672。LS I +61 28 是至今為止，唯一的一顆高速自轉的ON矮星；而HDE 236672 是目前發現的第三顆高速自轉的ON亞巨星。從它們對應的郭守敬望遠鏡中分辨率光譜中，自轉速度分別為每秒298公里和每秒253公里

ON星是一種非常稀少的，氮超豐的O型星。這種星的氮豐度往往超過同類星的十倍以上，且無法用單星演化模型解釋。自1971年諾蘭·沃爾伯恩（Nolan Walborn）首次發現以來，它的起源一直是個謎。李廣偉等人整理了所有的具有視向速度及蓋亞（Gaia）視差和自行的ON非超巨星樣本（共十二顆），發現：

(1) 幾乎所有的ON星相對於本地銀盤具有很大的運動速度。這說明，它們幾乎都起源於雙星交互作用。當主星作為超新星爆炸之後，ON星被沿著軌道的切向拋出。

(2) ON 巨星的運動方向幾乎與銀道面平行；相比之下，矮星和亞巨星的運動方向幾乎是隨機的，且很多ON矮星和亞巨星在垂直於銀道面的方向上有很大的運動分量。

(3）所有巨星的自轉速度非常快，而矮星的自轉速度非常慢。郭守敬望遠鏡發現LS I +61 28 是目前唯一一顆自轉速度非常快的ON矮星。

基於上面事實李廣偉等人認為，對ON星的光度分類，並不能反映其所處的演化階段，而是由於它們自轉軸的傾角造成的：由於吸積伴星物質，導致了自身高速自轉，而高速自轉會大大增加赤道附近離心力和赤道半徑，從而大幅度降低赤道附近的有效重力加速度。如果它們的赤道正對著我們，那麼我們就會看到高速自轉巨星；反之，如果它們的兩極對著我們，那麼我們就會看到自轉慢的矮星。

至於氮超豐的化學元素組成，那是由於高速自轉會導致星體的化學元素整體混合。這種混合會把表面上的氫燃料帶入核心，而把核心的核聚變產物氮等重元素帶到表面，從而導致了恆星表面上的氮超豐。

【圖：互聯網；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》