大質量恆星如何減重？祕密藏在金屬豐度裡

大質量恆星是宇宙的「重」要成員，不同於太陽，這些質量比太陽重十倍的恆星，生命末期會發生壯烈的超新星爆炸，將深埋核心的重元素拋入太空，然後聚集到原始太陽周遭，最後成為生命誕生與演化的重要元素。

但其實大質量恆星不只超新星爆炸時才對生命誕生有貢獻，大質量恆星生命期就放出強大紫外線、游離星際氣體，對周遭環境早就產生影響。恆星生命末期時吹出的恆星風，會將恆星表面物質帶走，使恆星質量逐漸流失，也是恆星演化模型關鍵部分。

中研院天文所歐柏昇博士生和研究團隊，在最新《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal，APJ）發表恆星演化模型的最新研究。發現恆星演化模型有個「臨界金屬豐度」，只要大質量恆星高於0.1倍太陽金屬豐度，這顆恆星就可演化至紅超巨星，小於此金屬豐度就無法膨脹成紅超巨星。紅超巨星階段的恆星會產生大量恆星風，造成恆星質量明顯散失，影響後續恆星演化和超新星爆炸階段。這項研究改寫天文學家的大質量恆星演化知識，並為恆星演化研究指引一條明路。

宇宙金屬元素是由恆星核融合反應與其他各種方式合成，早期宇宙缺乏金屬元素下，大質量恆星演化末期樣態一定很不同。模型預測遠古大質量恆星可能不會經歷紅超巨星階段，終其一生都不會流失太多質量。雖然此研究並不是第一個提出金屬豐度與紅超巨星演化的關係，但卻是首次指出明確的臨界金屬豐度，並透過2千個精確恆星模型計算得出的數值，有相當代表性，對恆星演化模型應會產生深遠的關鍵性影響。