恆星是巨大的“工廠”，生產宇宙中的大部分元素。但是恆星產生的東西會隨著時間的推移而改變。發表在MNRAS上的兩篇新論文闡明了最年輕一代的恆星最終將如何停止向宇宙貢獻金屬。

作者都是澳大利亞ARC三維全天空天體物理學卓越中心（ASTRO 3D）的成員。他們分別在蒙納士大學、澳大利亞國立大學（ANU）和太空望遠鏡科學研究所工作。

“我們知道元素週期表的前兩種元素–氫和氦–是在大爆炸中產生的，”該論文的第一作者Amanda Karakas說。“隨著時間的推移，大爆炸之後的恆星會產生更重的元素。”

這些“富含金屬”的恆星，像我們的太陽一樣，向太空噴出它們的產物，隨著時間的推移，豐富了銀河系的組成。

這些天體直接影響到我們，因為大約一半的碳和所有比鐵重的元素都是由像太陽這樣的恆星合成的。例如，地球上大約90%的鉛是在低質量恆星中製造的，這些恆星也產生鍶和鋇等元素。

但是這種產生更多金屬的能力會根據恆星誕生時的成分而改變。Giulia Cinquegrana說：“在恆星的氣體中僅僅引入一丁點更多的金屬，就會對它們的進化產生真正大的影響。”她的論文使用先前的論文中的模型來研究富含金屬的恆星的化學輸出。

Cinquegrana說：“我們發現，在氣體中初始金屬含量達到一定的閾值時，恆星將在其一生中停止向宇宙輸送更多的金屬。”

太陽誕生於大約45億年前，是一顆典型的“中年”恆星。與第一代恆星相比，它是“富含金屬”的，其重元素含量與銀河系中心的許多其他恆星相似。

“我們的論文預測了較年輕的恆星（最年輕的一代）的演變，這些恆星的金屬含量比太陽高七倍，” Karakas說。

“我的模擬顯示，這種真正高水平的化學富集導致這些恆星的行為相當怪異，與我們認為在太陽中發生的情況相比，”Cinquegrana說。

“我們的超級富含金屬的恆星模型顯示，它們仍然膨脹成為紅巨星，並繼續以白矮星的形式結束生命，但到那時，它們並沒有排出任何重元素。金屬被鎖在白矮星的殘餘物中，”她說。

“但恆星不斷向宇宙添加元素的過程意味著宇宙的構成一直在變化。” Karakas說：“在遙遠的未來，元素的分佈看起來將與我們現在在太陽系中看到的情況非常不同。”