雲南天文臺發現SPB中心對流核外存在奇異的混合效應

湍對流運動現象廣泛存在於各種天體中，是引起物質輸運（混合）以及能量傳輸的主要物理過程之一，在恆星結構演化理論中佔據至關重要的位置。湍流元在對流區受浮力作用而運動，到邊界處浮力為零，但仍有速度。因此，湍流元將繼續運動，延伸對流對物質和能量的輸運效果，直至湍流元停止。這會導致實際混合區域要比對流區大。當前研究對流超射引發「額外」元素混合有全部混合和部分混合兩種主流描述。

近期，中國科學院雲南天文臺恆星物理組吳濤、李焱等對上主序慢脈動B型脈動變星（SPB）的星震學研究發現，其中心對流核外存在奇異的混合效應。

該研究結合觀測和理論模型分析，對SPB星KIC 8324482脈動模式周期間隔的變化行為進行分析發現：在恆星KIC 8324482中，中心對流核邊界處擴散係數突降11個數量級，對流核之外的輻射平衡區內是一個很弱的額外混合。對應於上面兩種對流超射主流描述來說，該恆星的中心對流核幾乎不存在超射現象，或者說對流超射極弱。但對一個擁有約1.3個太陽質量（約0.5太陽半徑）大小的對流核來說，這明顯與常理不符。因此，上述兩種方法都不適用於對該擴散係數輪廓進行描述，需新對流超射模型加以解釋。

對觀測的脈動功率譜進行自相關分析，研究發現：該恆星存在轉動，自轉周期約60天（其表面赤道旋轉速度約2.6公裡每秒）。如果將對流區外較弱的額外混合解釋為旋轉引起的元素擴散，那麼所需的旋轉速度將是目前觀測值的20-30倍。因此，目前旋轉對元素輸運的理論模型也不能很好對其描述。

研究認為，SPB星KIC 832482內部所表現出的奇異擴散係數分布現象，無論是目前的對流超射模型還是旋轉混合模型都不能給出合理解釋。就該恆星而言，需結合更多類似樣本分析，相應調整目前的理論模型進行解釋觀測。

相關成果發表在《天體物理學雜誌》上。研究得到國家自然科學基金、雲南省基礎研究面上項目、中科院戰略性先導科技專項、中科院青促會等的支持。