第300章 飞马座π（G6III）（1 / 3）

飞马座π（π pegasi）：一颗揭示恒星暮年奥秘的G型巨星

在距离地球约105光年的飞马座方向，一颗编号为π pegasi的黄色恒星正经历着它漫长生命中最剧烈的转变。

这颗被光谱分类为G6III的恒星，已经跨越了主序阶段的平静岁月，正以膨胀的躯体和动荡的内部结构，向天文学家展示中等质量恒星晚期的复杂演化图景。

作为一颗质量约为太阳1.5倍的恒星，飞马座π目前位于红巨星分支（Red Giant branch）的中期阶段，其核心已经停止了氢燃烧，外壳却以前所未有的速率膨胀，表面温度从年轻时的6000开尔文降至约5200开尔文，而半径却膨胀至太阳的12倍——如果将它放在太阳系中心，其边缘将越过金星轨道。

这颗恒星的特殊价值在于：它正处于从氢壳层燃烧向氦核心燃烧过渡的关键期，其光谱中记录的每一个细微特征，都可能改写我们对恒星晚期能量传输机制的认知。

光谱分类的深层解析：G6III背后的物理叙事

当高分辨率光谱仪对准飞马座π时，其光球层辐射出的光子携带的信息立即揭示了它的演化状态。

的色型分类首先表明它的表面温度与太阳（G2V）相近，但更偏向较冷的G型星序列末端，这从其光谱中减弱的氢线（ha线宽度仅0.5纳米）和显着增强的金属线（特别是铁峰值元素Fe I在527nm处的多重线）可以得到印证。

而III的光度分类则明确宣告它已脱离主序带，进入巨星阶段——这个罗马数字背后隐藏着恒星结构翻天覆地的变化：

其绝对星等达到+0.7，比太阳亮50倍，但能量输出主要来自半径膨胀导致的表面积增大，而非表面温度的提升。

更精细的光谱分析揭露出更多异常。

在飞马座π的光谱中，氰基（cN）分子带在421.5nm处的异常强化暗示其大气层碳氮比（c\/N）已发生改变，这是cNo循环产物被对流带到表面的直接证据。

同时，电离锶（Sr II）在407.7nm的谱线强度比标准G型星高出30%，这种重元素的异常富集可能源于中子俘获过程的s-过程（慢中子捕获）在深层发生。

最引人注目的是锂元素的双重线（670.8nm）几乎完全消失，log e(Li)值低于0.5，这与标准恒星演化模型的预测完全一致——在红巨星阶段，对流区已深达曾经的氢燃烧壳层，任何原始锂都已被高温摧毁。

内部结构的剧变：从核心坍缩到外壳膨胀

飞马座π的内部结构正在经历恒星一生中最剧烈的重组。

其核心区域已坍缩至不足太阳半径的1\/10，密度高达3000g\/cm3（是太阳核心密度的20倍），温度突破8000万开尔文，但尚未达到氦闪（helium flash）所需的1亿开尔文临界点。

这个惰性的氦核心被两个截然不同的燃烧壳层包围：

内侧是温度达3000万开尔文的氢燃烧壳层，以cNo循环方式将氢转化为氦；

外侧则是温度梯度陡峭的非燃烧区，等离子体处于极度简并状态。

这种洋葱状结构导致能量传输效率骤降，迫使恒星通过膨胀外壳来维持能量平衡。

通过星震学观测，天文学家探测到飞马座π存在两类脉动模式：

长周期（约30天）的g模式（重力模式）和短周期（约8小时）的p模式（压力模式）。

g模式波被限制在外层对流区，其频率图谱显示对流区深度已达恒星半径的60%，远超主序星的典型值；

而p模式则穿透到燃烧壳