鋰元素作為宇宙誕生初期通過核合成形成的古老元素,始終是恒星演化研究中的關鍵角色。這種元素既深度參與恒星內部各類物理反應,又因極易在高溫核聚變中被消耗,導致絕大多數演化至晚期的紅巨星表面鋰含量極低。然而1982年天文學家首次發現的富鋰巨星,卻以反常的高鋰含量打破了這一認知規律——這些處于恒星演化末期的特殊天體,究竟通過何種機制保留了遠超預期的鋰元素,成為困擾學界四十余年的謎題。
樣本稀缺曾是制約富鋰巨星研究的核心瓶頸。此前全球確認的此類天體不足萬顆,稀疏的觀測數據難以支撐系統性分析。這種局面隨著國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡(LAMOST)的深度應用發生根本性轉變。該望遠鏡憑借其7.5度視場和4000根光纖組成的觀測系統,實現了每夜數萬條光譜的獲取能力,為搜尋稀有天體提供了前所未有的數據基礎。
科研團隊基于LAMOST第九次數據釋放的80萬條低分辨率光譜展開地毯式篩查,通過自主開發的鋰元素豐度測量算法,從海量數據中初步鎖定6萬余顆候選體。經過多輪人工復核與交叉驗證,最終確認20418顆富鋰巨星,使全球已知樣本數量實現翻倍增長。新發布的星表不僅規模空前,更因數據采集方式的統一性,首次完整呈現出富鋰現象在不同恒星類型中的分布特征。
這項突破性成果直接挑戰了傳統恒星演化模型。研究顯示,約12%的紅巨星在演化過程中會經歷鋰豐度異常升高的階段,這種富鋰現象與恒星質量、金屬豐度等參數存在顯著關聯。特別值得注意的是,部分富鋰巨星的鋰含量達到太陽的百倍以上,暗示其內部可能存在未被認知的鋰合成機制。
科研人員指出,LAMOST構建的超大樣本庫為破解"鋰謎題"提供了關鍵觀測證據。后續研究將結合高分辨率光譜數據,重點追蹤富鋰巨星的物質拋射過程與內部核反應路徑,通過多波段觀測構建完整的演化圖景。這項工作不僅深化了人類對恒星晚期演化的認知,更為宇宙化學演化研究開辟了新的觀測維度。








