博科園：本文為恆星天文學類
一個由國際天文學家組成的研究小組，成功地探測到了紅超巨星T Ursae Minoris老化的跡象。小熊座中的這顆恆星目前正在經歷其最後的核「打嗝」，不久將結束其12億年的壽命。想像一下你是一隻蒼蠅（蒼蠅壽命遠遠低於人類），想弄清楚人類是如何衰老到結束的，沒有時間只挑選一個樣本並等待它出來：你需要用現在看到的來方式，並試圖以某種方式理解它的意義，這是研究人類生命周期下恆星演化的核心問題。
恆星的生命進程是非常緩慢的，大多數時間我們無法在這些天體體中探測到時間的流逝。但也有例外，那就是超新星爆炸，但絕大多數恆星都沒有這個階段。類似於太陽的恆星會以更安靜的方式結束：類太陽恆星變成紅色的超級巨星，幾十億年後變成行星狀星雲，只留下一顆小白矮星殘餘物。天文學家通過觀察數百萬顆不同年齡和質量的恆星，並通過使用恆星模型計算「典型」或平均行為，拼湊出這種序列的證據。然而，很難找到任何特定恆星遵循的直接證據。
匈牙利科學院Konkoly天文台的研究人員，LászlóMolnár博士和LászlóKiss博士，以及國際合作者，澳大利亞國立大學的Meridith Joyce博士，現在已經成功地發現了這種演化的直接證據，這要歸功於較小恆星生命末期短暫的機會窗口。
在過去的幾百萬年里，在恆星從紅巨星過渡到白矮星的過程中，恆星的能量產生變得不穩定。在這一階段，核聚變會在內核深處爆發，導致「打嗝」或熱脈衝。這些脈衝會導致恆星大小和亮度的急劇變化，幾個世紀都能看到。因此，如果時機合適，在人的一生中都有可能觀察到熱脈衝。
這些古老的恆星也是變星，這一事實有助於識別。聲波使恆星周期性地膨脹和收縮，在長達一年的周期中產生脈動。包括小熊座在內的許多恆星中，這些緩慢但非常明顯的光變化，已經被一代又一代的專業和業餘天文學家跟蹤了一個多世紀。儘管術語相似，但脈動和熱脈衝是兩種截然不同的現象，天文學家可以利用前者來尋找後者的跡象：當恆星在脈衝期間收縮時，聲波到達邊界的速度更快，從而縮短了長達一年的脈動周期。直到20世紀80年代，T Umi才是一顆特別引人注目的變星，那時它的脈動周期開始急劇縮短。
匈牙利天文學家在21世紀初將熱脈衝理論認為是造成這種前所未有快速變化的原因，但恆星演化模型直到現在才足夠精確，無法將觀測結果與理論相匹配。匈牙利研究人員長期以來一直打算在更好的工具和更多數據可用時重新審視T UMI。正如Kiss博士解釋的那樣：今天，在21世紀頭十年的第二個十年里，我們能夠以無與倫比的細節和精確度對恆星的內部結構、演化和振蕩進行建模，這要歸功於數值天體物理學領域的巨大發展。理論上對T Ursae Minoris的理解，只是在過去的4-5年才真正成為可能，但研究從來沒有完全不在討論範圍之內。
研究人員耐心得到了回報，因為美國變星觀測者協會(AAVSO)的全球觀測者網絡，在過去十年中收集的數據被證明是至關重要的：揭示了恆星中出現了第二種脈動模式。這兩種截然不同的聲波都會隨著恆星收縮而「失諧」，從而可以比以往任何時候都高得多的精確度來確定恆星屬性。這顆恆星的詳細物理模型，是由澳大利亞坎培拉澳大利亞國立大學的聯合首席研究員Meridith Joyce博士進行。通過合作押金，天文學家用最先進的恆星演化和脈動代碼再現了TUMI的行為。
儘管恆星建模技術在過去幾十年里有了顯著的改進，但它正處於我們能力的前沿，能夠以如此精確的精度，對如此短暫的演化事件進行建模。這個項目需要開發全新的軟體和數據提取工具。模型設計目的是繪製出數十億年的恆星壽命，但計算脈動周期需要5-10年的精度。計算揭示出非常有力的證據，表明T UMI正在進入一個熱脈衝，另外還表明這顆恆星是在12億年前誕生的，質量大約是太陽的兩倍。這是迄今為止對這類古老單星的最精確質量和年齡的估計。這些模型不僅揭示了這顆恆星的過去，也揭示了它的未來：
天文學家得出結論，這個收縮階段總共將持續80-100年，這意味著我們將能夠在另一個40-60年內看到這顆恆星再次向外膨脹。證明這個預測將是非常簡單的：我們只需要未來幾代天文學家繼續觀察T UMI的光變化就可以證明展望更遠的時間，這些模型還表明，這顆恆星正在經歷其最後的熱脈衝之一，因此可能在數萬至數十萬年內進入白矮星階段。這是一個發人深省的想法，即使是『快速』的事件，比如恆星熱脈衝的開始，仍然是幾十年來測量的。這可能需要一個人的整個科學生涯來最終證明，或反駁，這種預測。然而，研究人員計劃在可預見的未來繼續關注T UMI。
這將提供迄今為止對恆星演化模型最關鍵和最直接的測試之一，但是，直接觀察熱脈衝也具有更廣泛的含義。熱脈衝豐富了整個宇宙，比如一些元素，包括碳、氮、錫和鉛，不是由超新星產生的，而是在像TUMI這樣的老恆星深處產生。這些元素能夠通過脈衝期間誘導的混合到達恆星表面，並進入周圍的星際介質。從那裡，恆星風將它們以微小塵埃斑點的形式推向星系。這些塵埃顆粒是下一代恆星的基石，使得圍繞恆星形成行星，甚至那些行星上以碳為基礎的生命成為可能。