尋找宇宙最早誕生的恒星困難重重 現(xiàn)在總算找到線索了
藝術家筆下對早期宇宙大質量恒星III的印象(Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)臺北市立天文科學教育館網(wǎng)站（編譯 潘康嫻）：初生的恒星，估計在宇宙1億歲時誕生，宇宙還不到現(xiàn)在宇宙年的最早重現(xiàn)總算找1%。第一代恒星在天文物理學中也被稱做恒星族III（編按：依金屬豐度比例分類，誕生的恒恒星族I如太陽；恒星族II常見于球狀星團內的難重老恒星，其金屬含量豐度較少；恒星族III則是尋找星困線索除了氫和氦，其他金屬豐度更低）。宇宙天文物理理論認為，最早重現(xiàn)總算找第一代恒星形成時的誕生的恒大質量，導致恒星的難重生命周期走到超新星爆炸時，所炸出來的尋找星困線索元素會散布在星際空間。然而，宇宙幾十年天文學家孜孜不倦地搜索，最早重現(xiàn)總算找還是誕生的恒沒有找到這些初生恒星存在的直接證據(jù)。
發(fā)表于《天文物理學期刊》（The 難重Astrophysical Journal）天文物理學期刊的新成果，天文學家使用近紅外光譜儀，于雙子星天文臺，其一的口徑8.1公尺望遠鏡，觀測數(shù)顆已知最遙遠的類星體。藉由分析類星體周圍云氣的光譜，發(fā)現(xiàn)了不尋常的組成：其含鐵量比太陽多了20倍，而鎂鐵[Mg/Fe]的比例則是出奇地低。
科學家相信這特征，是來自第一代恒星以不穩(wěn)定對超新星（Pair-instability supernova）的型態(tài)爆炸所留下。估計該顆恒星約為太陽質量150~250倍的巨型恒星。與其他超新星不同的是，它不會在原處留下殘骸（例如中子星或黑洞），而是將所有物質拋出。因此要找到第一代恒星的方法，第一個是正巧觀測到這類型的爆炸事件（要能遇到，可謂極其困難）；第二個是利用其元素的化學特征，辨別出那些被噴到星際空間的物質。但這也是件棘手的研究工作，因為光譜線的亮度，除了代表元素的豐度，同時也包含了其他物理參數(shù)，還需仔細校正。
為了尋找大質量恒星族III的存在證明，在好些年前，天文學家聚焦在銀河系銀暈中的恒星，嘗試回答這難解之謎。而這回，從類星體光譜中元素的波長，利用其強度來估計該元素的豐度，由東京大學的吉井譲和鮫島寬明與其他共同作者發(fā)表：「一個質量約為300個太陽質量的恒星，以不穩(wěn)定對超新星炸出的鎂鐵比例，與我們這次觀測類星體的元素分析結果一致。」是個很振奮的研究成果，表示這方法可應用于尋找初生的恒星。
如今的宇宙，盡管大質量的恒星III已不復在，但遺留在星際空間的物質，可能依舊存在至今。為了更徹底地解釋這個新發(fā)現(xiàn)，還需要更多其他不同來源的觀測結果，調查是否有相似的特征。若確定了這個尋找第一代恒星的新工具，我們對宇宙演化的細節(jié)也就能梳理地更加清晰。 |
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