近日， 国际科学期刊《天体物理学杂志快报》 （ The Astrophysical Journal Letters ）刊登了 中国科学院国家天文台领导的国际合作团队的一项 重要研究。他们首次在银河系的“ 盖亚 - 香肠 - 恩克拉多斯 ”（ Gaia-Sausage-Enceladus, GSE ）吸积遗迹中发现了一颗具有高钍 / 铕比的锕系元素增丰极贫金属星。这一发现为理解宇宙中最重元素的形成机制提供了全新线索，并揭示了锕系元素增丰可能与矮星系的吸积过程密切相关。该成果第一作者为国家天文台博士研究生林洋名，指导老师为李海宁研究员。

发现：锕系元素增丰星家族又添一员

LAMOST J0804+5740 是一颗极端贫金属（ [Fe/H] = -2.38 ）、 r- 过程增丰（ [Eu/Fe] = 0.80 ）的恒星。研究人员 利用郭守敬望远镜（ LAMOST ）巡天数据和日本 昴星团（ Subaru ）望远镜高精度后续观测，精确测定了这颗特殊恒星的 48 种元素的丰度。结果显示，这颗恒星的 锕系元素（如钍）的含量显著高于普通的 r- 过程增丰星 ，成为目前已知少数几颗锕系元素增丰星之一，同时表明它可能诞生于一次极端的重元素合成事件。

起源： 磁旋转 驱动喷流超新星还是双中子星并合？

锕系元素增丰现象一直是现代天文学研究的谜团之一。传统观点认为双 中子星并合 或者中子星 - 黑洞并合是其主要来源。但研究团队通过对比理论模型，发现磁旋转驱动喷流超新星 模型与 J0804+5740 的观测丰度模式最为匹配 （如图 1 所示）。这意味着 磁旋转 驱动喷流 超新星也 可能产生锕系元素增丰现象，为其起源提供了新的解释。

图 1 ： J0804+5740 的重元素丰度模式（红色实心圆圈）与太阳 r- 过程和 s- 过程模型的对比 ( 左上图 ) ，以及与理论 r- 过程和 AGB s- 过程的 组合 模型 的对比 （右上图）。 J0804+5740 的元素丰度与太阳 r- 过程模型之间的残差（左下图），以及与理论 r- 过程和 AGB s- 过程组合模型的残差（右下图）。

新线索：吸积矮星系中的锕系元素

动力学研究发现， J0804+5740 不仅是一颗锕系元素增丰星，而且属于银河系吸积矮星系“ 盖亚 - 香肠 - 恩克拉多斯 ” （ Gaia-Sausage-Enceladus, GSE) 的一部分，这不仅是第一次在 GSE 中，也是第一次在已知吸积遗迹中发现具有明显锕系元素增丰的天体。研究团队进一步分析了 48 颗具有钍丰度测量的 r- 过程增丰星，发现约三分之二的锕系元素增丰星均倾向吸积起源（ ex-situ ），如图 2 所示。这表明，被银河系吸积的矮星系可能是此类特殊天体的重要来源。