物理学院2022级硕士研究生何芸在导师宋汉峰教授的指导下,于2025年11月14日在《The Astrophysical Journal》发表了题为“What Physical Factors Influence the Transformation between Blue Supergiants and Red Supergiants?”的理论研究论文(2025, ApJ, 994:77)。何芸为第一作者,宋汉峰教授为该论文的通讯作者。瑞士日内瓦大学的Georges Meynet 教授和Andre Maeder教授为该工作的重要合作作者。这是研究组在《The Astrophysical Journal》系列期刊出版的第三篇较长的理论研究论文(第一篇为2020, ApJ, 892, 41S,第二篇为2022, ApJS, 262:26,均超过25页)。
蓝超巨星(Blue supergiants)是大质量恒星演化进程中的一个重要阶段,有效温度一般在8000K到20000K之间,是宇宙可见光波长下最亮的恒星,亮度堪比球状星团或矮星系(见图一)。

图一:蓝超巨星图片
目前天文观测的蓝超巨星的数目,远远超过理论预言的蓝超巨星的数目,因而影响蓝超巨星的演化的物理机制尚不清楚。蓝超巨星的演化对许多物理过程和因素非常敏感,其演化过程十分复杂。本论文主要研究了在不同初始质量、转动速度、金属丰度、对流判据、中等对流区、双星物质转移、包层质量等物理过程和因素下的蓝超巨星的演化(见图二)。

图二:不同初始质量,金属丰度和转动速度的大质量星在赫罗图中的演化。
这些研究对解释不同物理因素影响下蓝超巨星的形成具有重要物理意义,也有助于深化对大质量恒星主序后元素核合成的理解(见图三)。

图三:不同初始质量,金属丰度和转动速度的大质量星在主序后期的化学元素的分布。
《The Astrophysical Journal》(天体物理杂志,2025年影响因子为5.4)是美国天文学会主办的重要天文学术刊物,为国际天文学领域的顶级学术期刊。主要发表天体物理学领域一些重要的观测和理论研究结果,是目前天体物理学中的SCI二区TOP期刊。
本文链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae0a13
图文:何芸
一审:宋汉峰
二审:祁小四
三审:梁方毅

