艺术家对不同频率的波在恒星内层传播的印象。白色的P模式或纯声（压力）波大部分时间都在外层中度过，并且在恒星表面直接可见。黑色的G模式或纯重力波在辐射内部传播，并保存恒星核心的信息。在红巨星中，两者耦合在一起，产生的波感知所有层，从而揭示恒星最深处的信息。图片来源：Tania Cunha（波尔图星球 - Ciência Viva中心）/西班牙天文与科学研究所

　　红巨星是垂死的恒星，处于恒星演化的晚期阶段，已经耗尽了核心中的氢。在今天发表在Nature Communications上的一项研究中，主要来自Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço（IA）的天文学家团队发现了新的证据，证明红巨星在其内核中经历了“故障” - 尖锐的结构变化。

　　不幸的是，不可能直接观察恒星内部。然而，一种被称为星震学的技术，可以测量类似于恒星“地震”的振荡，可以提供恒星内部的间接一瞥。“毛刺”会影响这些振荡，或者穿过恒星内部的重力和声波的频率和路径。

　　正如IA研究员Margarida Cunha所解释的那样，“在恒星内部传播的波会引起微小的恒星亮度变化，这些变化可以用高精度的天基仪器检测到。这些波揭示了它们传播的介质的条件，也就是说，恒星内部的物理特性。

　　主要作者Mathieu Vrard目前是俄亥俄州立大学天文学博士后研究助理，他解释说：“这项工作首次描述了红巨星核心中存在的结构不连续性，因此首次允许精确地听到该区域发生的物理过程。

　　在IA开始这项工作的Vrard补充说：“通过分析这些变化，我们不仅可以获得恒星的全局参数，还可以获得有关这些物体精确结构的信息。

　　艺术家对不同频率的波在恒星内层传播的印象。白色的P模式或纯声（压力）波大部分时间都在外层中度过，并且在恒星表面直接可见。黑色的G模式或纯重力波在辐射内部传播，并保存恒星核心的信息。在红巨星中，两者耦合在一起，产生的波感知所有层，从而揭示恒星最深处的信息。图片来源：Tania Cunha（波尔图星球 - Ciência Viva中心）/西班牙天文与科学研究所

　　在核心经历氦燃烧的低质量红巨星经常在天体物理学研究中用作距离探测器，以测量星系密度等方面，并更多地了解恒星化学演化背后的物理过程。因此，科学家正确建模它们至关重要，这反过来又要求他们理解为什么会发生这些不连续性。

　　在这项工作中，研究小组分析了359颗低于一定恒星质量的红巨星样本，测量了每颗恒星的各种特性和单独的振荡频率。他们发现这些恒星中几乎有7%表现出结构不连续性。

　　主序星演化为红巨星的示意图。这项研究中的恒星处于所示演化轨迹的末端，正在经历氦核聚变。不同的进化阶段是无法缩放的。学分：托马斯·卡林格，不列颠哥伦比亚大学和维也纳大学

　　有两种主要理论可以解释这些干扰如何工作。第一种说法是，“毛刺”存在于恒星的整个演化过程中，但通常非常微弱，低于天文学家归类为真正不连续性的阈值。

　　事实证明，这项研究不支持第一种情况，但在科学家可以自信地订阅第二种情况之前，需要更精确的数据。Diego Bossini（IA）解释说：“这项研究显示了我们模型的局限性，它让我们有机会找到改进它们的方法。