Nova Delphini 2013产生大量锂

图1：艺术家的古典新爆炸的演绎（信用：naoj）认为，在白色矮人（右侧）的表面上，常规的伴侣之星（中心左;太阳般的主要序列或更多的演变之星），发生了古典的新爆炸。当两颗恒星之间的距离足够接近时，伴侣的外部气体开始通过吸积盘在白色矮种的表面上积聚。白色矮种上的气体层较厚的气体层会增加其温度和密度。然后，核反应以不同的方式发生在恒星内部。在恒星内饰的情况下，核心中核反应产生的巨大能量通过周围气体的重力平衡，然后反应变得稳定。然而，白矮星表面上薄气体层中的核反应具有不同的结果。它成为失控的核反应，导致爆炸吹走气体层。

使用8.2米上的斯帕鲁望远镜高分散光谱仪（HDS），一个天文学家团队观察到Nova Delphini 2013，并发现爆发正在产生大量的锂。

来自日本国家天文天文台的天文学家（Naoj），大阪京都大学，名古屋大学和京都桑遥大学观察了2013年8月14日的新歌剧大学（图1,3）。使用8.2米底脚下望远镜高分子光谱仪（HDS）观察该目的，他们发现爆发正在产生大量锂（Li;注1）。锂电池是研究宇宙化学演变的关键因素，因为它可能是通过多种方式生产：通过大爆炸核酸合成，在精力充沛的宇宙射线和星际介质之间的碰撞中，在恒星内部，因此Novae和Supernova爆炸。这一新观察提供了从恒星物体向银河系中供应LI的第一个直接证据。鉴于Nova爆炸必须是当前宇宙中李的重要供应商，团队希望深化银河化学进化的谅解。

锂：理解宇宙中核心的关键

除了非常少量的李之后，宇宙主要由氢气（h）和氦（他）组成。由于其他元素比H和他在宇宙中重，而且天文学家想了解重量的重点 - 如碳（C），氧气（O）和铁（FE）（在我们的身体中存在） - 生产。这种重量的元素主要是在恒星内部或超新星中产生的。然后，它们作为下一代恒星的种子材料供应给星际培养基。

LI是H及HE之后的第三个最轻的元素，并且我们熟悉PC，智能手机，生态汽车等锂离子电池的基础材料。大爆炸核酸合成产生了非常少量的李（笔记2）。银河系宇宙射线（在高速行驶的高能量原子核）和星际培养基中的原子核之间的碰撞也被突破重量的元素（例如，C，O）产生Li。像太阳一样的低质量恒星，以及超新星爆炸等事件也被视为李生产地点的候选人。此外，科学家们一直在假设Novae也应该产生这个元素（图2）。

由于许多网站和事件可以如上所述生产Li，因此Li是探讨宇宙完全化学演变的最佳指标。许多科学家通过测量了我们的星系中各种恒星中发现的李数量来研究了这一元素。这允许他们估计通过每个过程产生的金额。今天，由于这些间接方法，低质量的明星或Nova爆炸被认为是当前星系时代的LI生产中最重要的候选人。（笔记2）。但是，该过程没有直接观察（注3）。

图2：宇宙中的核心合成（信贷：Naoj）C，O和Fe等重量的元素主要在恒星内部和/或超新星中产生。另一方面，李某可能以许多其他方式生产：在大爆炸，银河宇宙射线碰撞中。LI生产在恒星源自物体中尚未通过“？”指定的观察结果确认分数。

Nova Delphini 2013.

2013年8月14日，着名的日本业余天文学家Koichi Itagaki在星座德尔菲斯发现了一颗明亮的新星（图3）。这个名为Nova Delphini 2013（= V339 Del）的明星，在发现的6.8级，并在两天内达到4.3 Mag。自2007年以来，这是第一个裸体的新星，当发现v1280 sco时。大约40天后，2013年9月，一支天文学家团队观察了新星，调查被爆炸驱逐的材料。那是他们发现新星产生了大量的李。

2013年新星德尔菲利尼被认为是“古典诺瓦法”之一。当爆炸性核反应发生在近二元系统中的白矮星表面积聚的材料中时，这些亮叶。核反应被认为产生不同系列的元素（与恒星内饰或超新星爆炸中产生的元素相比）。假设Li是通常在这种爆发中产生的元素。从历史上看，没有人能够在Nova爆炸中获得良好的观察证据。

图3：Nova Delphini 2013的发现图像（信用：Koichi Itagaki）左上矛盾在爆炸前（约1天）。右上角显示了爆炸后的新星。底部是用60cm望远镜拍摄的确认图像。这个新星是我们银河系中的一个物体。它的距离约为14,000光年。与旧的爆炸前的图像相比，新星最多亮起了大约15万倍。

发现铍同位素（7Be）以在Nova Spectra形成锂

当研究小组观察到Nova Delphini 2013使用Subaru望远镜时，它们使用高分子光谱仪在四个时期的Nova爆炸中辨别出排出的材料的成分（图4）。

图4：Nova Reach观察员的光如何如何？（信用：Naoj）爆炸后，白色矮种周围的地区的材料非常热，密度非常高。被白矮的光辐射通过爆炸吹走的一些气态斑点，并且该光线达到观察者。BLOB中的每个元件在特定波长处吸收光。因为每个斑点具有不同的速度（〜1000公里/秒），所以Nova谱显示了各种元素产生的许多弱吸收线。

在观察到的光谱中鉴定出来自诸如H，He和Fe的许多元素的吸收管线（注4）。其中，紫外（UV）范围（光伏〜313纳米）的紫外线（注5）中存在一组强吸收线。将这些系列与来自H，钙（CA）和其他元素的其他线条进行比较，结果是它们源自铍（BE），7BE的同位素，这是宇宙中的第四个最轻的元素（图5 ）。

图5：源自氢气（H），单电离钙（Ca ηII k）的吸收线，以及在观察到的频谱中源自单电离的7Be（红色和蓝色）的双重（信用：NaOJ）爆炸后47天用HDS拍摄的光谱。垂直轴显示磁通量（偏移件+常数）。横轴显示由每个吸收线的静止波长计算的径向速度（每秒千克）。结果发现，所有线条在-1268和-1103 km / s处具有两个速度的组件。此外，对于吸收线清楚地表明它们来自放射性同位素7Be，而不是唯一稳定的同位素9Be（绿色垂直线;注6）。

在古典的Nova中，他（3HE）的同位素和从伴侣转移的大量4He融合在一起以在白色矮种表面的非常高温环境中形成放射性7Be。该放射性同位素在短时间内衰变以在短时间内形成锂（7LI）的同位素（53.22天的半衰期）（图6）。因为7LI在高温环境中非常脆弱，因此必须将7BE传送到冷却区域，以富集在星际介质中。Novae完全填补了这一要求。因此，他们被认为是宇宙中李的供应商的强烈候选人。

图6：核反应形成7BE，然后在古典新爆炸中的7LI（信用：naoj）在爆炸时，3he和4he被融合以形成7be（蓝色箭头）。然后，7Be逐渐被爆炸风（绿色箭头）吹走的气体斑点中的7Li（通过电子捕获）。

在Nova爆炸意味着该爆炸实际上，在50天内发现了7BE的7BE实际上产生了由7BE形成的大量7LI。由于7BE在高速（约1000公里/秒）的高速（〜1000公里/秒）的高速（〜1000公里/毫米）中的气体中发现了7BE，因此在高温环境中不会破坏7BE形成的7LI。这7Li蔓延到星际空间中，并将被列入下一代恒星。结果发现，从吸收线的强度估计的气体中的7BE丰度与CA的强度相当。这种数量的7Be（= 7Li）应该非常大，因为李被称为宇宙中的一个非常罕见的元素（注7）。

这项研究的影响

锂的数量在当前时期的星系中迅速增加，其中重量的数量增加。因此，已经猜测，寿命更长的低质量恒星应该是宇宙中李的主要供应商之一。因为Nova爆炸发生在二元系统中，从这种低质量恒星演变（特别是3HE的伴侣，这是生产7be所必需的伴侣），它们是李供应商的强烈候选人。使用斯巴鲁HDS制造的观察结果提供了第一种有权证明Novae在宇宙中产生大量李。这次发现证实了来自科学家预测的大爆炸到现在宇宙的化学进化模型。

此外，经过证明在该新爆炸中产生的观察到的锂量高于理论估计的预测。2013年新星德尔菲利尼显示了古典Novae的典型特征。如果其他Novae也会产生大量的李，因为Nova Delphini 2013年，Nova爆炸必须被认为是宇宙中的非常重要的李工厂。在不久的将来，对其他新爆炸的更多观察将提供更清晰的李进化模型。

笔记：

锂由两个稳定的同位素组成 - 6LI和7LI。在太阳系中，大约92％的LI是7LI。在这一新闻稿中，“李”是指最丰富的7Li.Many科学家试图在银河系中的各种恒星中衡量李大量，以研究宇宙中的李的起源。图7显示其结果的示意图。具有低重量元素的星星诞生于早期宇宙中。大爆炸可能是这些星星中李的主要来源。实际上，他们的锂丰度几乎是恒定的，独立于熨斗等其他元素的数量。然而，该价值是比大爆炸核酸合成的理论预测的几倍。许多科学家一直在努力解决这个问题。另一方面，具有较高丰富的重点的星星诞生于更近期的宇宙（>来自大爆炸的几个Gyls）。他们看起来很有更多的李。为了解释李的快速增加，天文学家认为，今天的低质量恒星或新星爆炸的李氏生产应在宇宙中占主导地位，超越超重或在星际培养基中。

图7：宇宙中李演化的示意图（信用：NaOJ）
垂直轴表示Li和H的数量比。横轴显示重元素（与太阳能比率）的数量。右边的右边是一个明星在图中，它具有更重的元素和年轻的是。图中的红色曲线呈现了观察到的锂丰度的上部包络[参考：Prantzos，N.，A＆A 542，A67（2012）]。为了解释这种曲线的形状，科学家认为有三个李生产来源：（1）大爆炸中的核酸合成（应该是图中的常数=蓝色），（2）李生生产在源自大型恒星的物体或事件中（例如超新星爆炸，由银河宇宙射线引发的核心的椎间膜剥落）开始它在早期宇宙（橙）的贡献和（3）Li生产在低质量（=更长的寿命）星（例如Nova Explosions）中，这些宇宙中始于近期宇宙，其中重点的数量超过10％太阳能值（绿色）。特别是，第三个组分的贡献必须在当前宇宙中占主导地位，虽然科学家已经无法在低质量恒星组件中获得任何LI生产的迹象。有些低质量（一些太阳能群众）演变明星发现有富集的表面。他们也是宇宙中可能的李供应商。然而，李应在高温环境（比2,500,000 k）内被破坏。如果这些恒星的李制作立刻停止，那么内部对流可以很容易地耗尽。因此，仍然是如何揭示这些恒生在星际培养基中富集的富集。在爆炸后38天获得的HDS谱中最辉煌的特征是源自H，He，Fe等种类的许多广泛的排放线在弥漫性膨胀气体中（图8的上图）。调整到每条排放线，研究组发现，每根线在其蓝色翼上具有类似的弱弱吸收线。

图8：爆炸后38天服用的HDS谱（学分：naoj）
每个垂直轴显示光谱的磁通量。顶面板中的横轴显示波长（纳米）。三个下面板中的那些在每个线的静止波长计算的径向速度（每秒以千克）计算。放大到源自单电离铁（Fe II）的几条排放线，有一组具有共同速度分量的弱吸收线。这种弱吸收性也存在于源自H或其他物种的其他线条中。图8（上图左侧）表明，即使在UV范围内，HDS也具有足够的灵敏度（波长<400纳米）。这是通过优异的场地位置（高海拔= 4200米），斯巴鲁望远镜的大孔径以及探测器的高紫外线灵敏度来实现的。世界上只有几个仪器在UV范围内实现了良好的质量光谱。在Nova Delphini 2013中，在该波长范围内发现了图8和图9中提到的巨大弱吸收线。

图9：UV范围内的HDS谱（爆炸后47天）（信用：NaOJ）
下面的三个面板（A，B和C）示出了顶板中的着色区域的放大视图。每个垂直轴显示光谱的磁通量。每个横轴显示它们的波长（纳米）。三个下面板以相同的径向速度刻度（距离千分之际轴）示出。很明显，氢气（H），钙（Ca II k）和铍（BE II）η中存在相同的蓝移组分.BE在宇宙中只有一个稳定的同位素，9BE。然而，发现313纳米中的吸收线始于其他同位素，7BE，而不是稳定的9BE。7BE是一种放射性同位素，在短时间内衰减以形成7LI（半衰期：53天）。自20世纪70年代以来，科学家们已经理论上，这位同位素在Nova爆炸中或在Galaxy的其他地点进行了制作[参考：例如，Cameron，A. G. W.＆Fowler，W.A，APJ 164,111-114（1971）]。然而，由于其非常短的寿命，没有人能在此类候选地点找到这种同位素。从吸收素强度估计的7Be估计的7Be的丰度是该新爆炸中排出量的约0.04％（〜0.000000006％）太阳能表面，地壳中〜0.002％）。这种丰富大约比理论估计的大约六倍。

出版物：Akito Tajitsu，等，“古典新星V339 Del（Nova Delphini 2013）的”爆炸性锂生产“，”自然518,381-384（2015年2月19日）; DOI：10.1038 / Nature14161

研究报告的PDF副本：透气锂生产在古典的Nova V339 Del（Nova Delphini 2013）

图片：日本国家天文天文学