天文學(xué)家長(zhǎng)久以來(lái)一直觀(guān)測(cè)到紅巨星表面的化學(xué)變化，但始終難以解釋恒星內(nèi)部深處的物質(zhì)如何抵達(dá)其表面。借助強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)和精細(xì)的三維數(shù)值模擬，研究人員現(xiàn)已揭示了這一過(guò)程背后的關(guān)鍵機(jī)制。

新的高分辨率模擬表明，恒星自轉(zhuǎn)在紅巨星內(nèi)部物質(zhì)輸運(yùn)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

近期，超級(jí)計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步幫助天文學(xué)家解開(kāi)了一直以來(lái)關(guān)于紅巨星的長(zhǎng)期謎題：科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直困惑于，為何這些恒星在演化過(guò)程中體積不斷膨脹、年齡逐漸增長(zhǎng)時(shí)，其表面的化學(xué)成分會(huì)發(fā)生變化。

幾十年來(lái)，研究人員一直難以完全解釋紅巨星內(nèi)部深處發(fā)生的變化如何最終顯現(xiàn)于其表面。恒星核心中的核反應(yīng)會(huì)改變其內(nèi)部化學(xué)成分，然而，一層穩(wěn)定的區(qū)域?qū)?nèi)層與外部對(duì)流包層分隔開(kāi)來(lái)。這一屏障阻礙了物質(zhì)在兩個(gè)區(qū)域之間自由輸運(yùn)，致使科學(xué)家長(zhǎng)期無(wú)法明確元素從恒星內(nèi)部抵達(dá)表面的具體機(jī)制。

由維多利亞大學(xué)天文研究中心（ARC）與明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員共同開(kāi)展的一項(xiàng)新研究，現(xiàn)已在《自然天文學(xué)》期刊上發(fā)表，并為此問(wèn)題提供了答案。

解決方案？恒星自轉(zhuǎn)。

通過(guò)高分辨率的三維模擬，我們得以識(shí)別出這些恒星的自轉(zhuǎn)對(duì)元素穿越屏障能力所產(chǎn)生的影響，西蒙布盧安表示，他是該研究的首席研究員、維多利亞大學(xué)博士后研究員。恒星自轉(zhuǎn)至關(guān)重要，為典型紅巨星中觀(guān)測(cè)到的化學(xué)特征提供了自然的解釋。這一發(fā)現(xiàn)是理解恒星演化過(guò)程的又一重要進(jìn)展。

觀(guān)測(cè)恒星化學(xué)成分的變化

天文學(xué)家早已知曉，類(lèi)太陽(yáng)恒星最終會(huì)耗盡其核心的氫燃料。當(dāng)這一過(guò)程發(fā)