首度在AGB恆星旁發現鐵塵包層
https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=387羅馬第三大學（Roma Tre University）Ester Marini與西班牙加納利天體物理研究所（Instituto de Astrofísica de Canarias，IAC）Aníbal García Hernández等機構的研究人員在大麥哲倫星系（Large Magellanic Cloud，LMC）中發現一群極貧金屬星（very poor-metal star），而且這些恆星周圍還環繞著含鐵量極高的鐵塵。這項發現是結合了有關恆星拱星盤中塵埃形成的理論模型預測，以及史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）的紅外波段觀測結果而得出。相關論文發表在天文物理期刊快訊（Astrophysical Journal Letters）。
質量介在1~8倍太陽質量的恆星在結束生命之前，會沿著赫羅圖（H-R diagram）上的漸近巨星支（asymptotic giant branch，AGB）演化，最後形成白矮星。在這個變動快速的關鍵階段，恆星會經歷體積膨脹、表面溫度降低，且會隨強烈恆星風而流失很多質量，最後因低溫環境和高密度恆星風，使恆星周圍的包層（envelope）成為塵粒凝聚的理想環境。
這些處在AGB階段的巨星所製造的塵埃逐漸逸散在星際介質中，成為新一代恆星及行星的製作原料，因此這個過程對其所在星系的演化影響深遠，而這也是為何天文學家現在對於鑑別塵埃的類型（例如固態的有機質或非有機質），以及確認這類巨星能製造多少塵埃非常感興趣。
將史匹哲紅外觀測資料與理論模型比對之後，這些研究學者發現這群大質量AGB的質量大約在5倍太陽質量左右，約在1億年前形成，且極度缺乏鐵、鎂和矽等重元素（天文上稱為金屬元素）。然而出乎預料的，他們發現這些AGB的紅外光譜能量分布狀況，僅能以恆星周圍包層中的塵埃主要是鐵塵來解釋。這個現象在一般大質量AGB恆星周圍並不普遍，因為AGB恆星產生的塵埃主要是矽酸鹽類。所以有大量的塵埃是富含氧、矽和鎂等成分。但若考慮這群LMC中發現的AGB是在重元素極度貧乏的環境中誕生的，那麼，這個鐵塵包層的發現，就更令這些天文學家意外。
事實上，這是天文學家們第一次發現這樣的恆星：在貧金屬環境中的大質量AGB恆星內部的核融合反應相當複雜，會將幾乎所有鎂和氧投入核融合反應中，而這些成分是形成如矽酸鹽之類的其他類型塵埃的主要成分。因此在這樣特殊的貧金屬環境中，鐵塵將成為塵埃的主要成分。這個狀況其實在過去其他個別觀測證據中也曾被提及，但Marini等人的結果則是直接確認這個觀點是對的。這些天文學家寄望未來韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）正式運作之後，能對這個課題有更深入的研究和瞭解。
資料來源：Instituto de Astrofísica de Canarias-IAC
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