利用雙子座南望遠鏡，一組天文學家首次證實，雙星組成的差異可能源于它們形成的恒星物質云中化學物質的變化。這些結果有助于解釋為什么來自同一分子云的恒星可以擁有不同的化學成分并擁有不同的行星系統，同時也對當前的恒星和行星形成模型提出了挑戰。

　　據估計，高達85%的恒星存在于雙星系統中，有些甚至存在于有三顆或更多恒星的系統中。這對恒星是在相同的分子云中誕生的，它們擁有相同的化學成分，所以天文學家預計它們的組成和行星系統幾乎相同。然而，對于許多二進制文件來說，情況并非如此。雖然一些提出的解釋將這些差異歸因于恒星演化后發生的事件，但一組天文學家首次證實，它們實際上可能起源于恒星開始形成之前。

　　在阿根廷天文、地球和空間科學研究所(icet - conicet)的卡洛斯·薩菲的帶領下，該團隊使用了智利的雙子座南望遠鏡，這是國際雙子座天文臺的一半，由美國國家科學基金會部分支持，由NSF NOIRLab運營。利用新的精確的雙子座高分辨率光譜儀(GHOST)，研究小組研究了一對巨星發出的不同波長的光或光譜，揭示了它們化學組成的顯著差異?！癎HOST的高質量光譜提供了前所未有的分辨率，”薩菲說，“使我們能夠以最高的精度測量恒星的恒星參數和化學豐度?！边@些測量結果顯示，其中一顆恒星的重元素豐度高于另一顆。為了弄清這種差異的根源，研究小組采用了一種獨特的方法。

　　先前的研究提出了三種可能的解釋來解釋觀測到的雙星之間的化學差異。其中兩個涉及恒星演化過程:原子擴散，或根據每顆恒星的溫度和表面重力將化學元素沉淀到梯度層;一顆小的巖石行星被吞沒，這將給恒星的組成帶來化學變化。

　　第三種可能的解釋回顧了恒星形成之初的情況，認為這些差異源于分子云中原始的或預先存在的不均勻區域。簡單地說，如果分子云的化學元素分布不均勻，那么在分子云中誕生的恒星就會有不同的組成，這取決于它們形成的地方有哪些元素。

　　到目前為止，研究已經得出結論，這三種解釋都是可能的;然而，這些研究僅僅集中在主序雙星上?！爸餍蛐恰笔呛阈嵌冗^其生命大部分時間的階段，宇宙中的大多數恒星都是主序星，包括我們的太陽。相反，薩菲和他的團隊觀察到一個由兩顆巨星組成的雙星。這些恒星擁有極深和強烈湍流的外層，或對流區。由于這些厚對流區的特性，研究小組能夠排除三種可能解釋中的兩種。

　　對流區內流體的持續旋轉會使物質難以分層，這意味著巨星對原子擴散的影響不太敏感——這就排除了第一種解釋。厚厚的外層也意味著行星的吞沒不會改變恒星的組成，因為被吸收的物質會迅速被稀釋——這就排除了第二種解釋。這使得分子云內部的原始不均勻性成為被證實的解釋。“這是天文學家第一次能夠證實雙星之間的差異始于它們形成的最早階段，”薩菲說。

　　“利用GHOST儀器提供的精確測量能力，雙子座南現在正在收集恒星生命結束時的觀測數據，以揭示它們出生的環境，”美國國家科學基金會國際雙子座天文臺項目主任馬丁·斯蒂爾說?！斑@使我們有能力探索恒星形成的條件如何影響它們在數百萬或數十億年的整個存在。”

　　本研究的三個結論特別重要。首先，這些結果解釋了為什么天文學家看到的雙星擁有如此不同的行星系統。薩菲說:“不同的行星系統可能意味著非常不同的行星——巖石行星、類地行星、冰巨星、氣體巨星——它們圍繞宿主恒星的軌道距離不同，支持生命存在的可能性也可能非常不同。”

　　其次，這些結果通過表明具有不同化學成分的恒星仍然可以有相同的起源，對化學標記的概念提出了關鍵的挑戰-使用化學成分來識別來自相同環境或恒星托兒所的恒星。

　　最后，以前觀測到的差異歸因于行星對恒星表面的影響，這些差異現在可能被視為從恒星生命的一開始就存在。

　　薩菲說:“通過首次證明原始差異確實存在，并對雙星之間的差異負責，我們表明恒星和行星的形成可能比最初想象的更復雜?！薄坝钪嫦矚g多樣性!”