恒星考古:发现原始巨星踪迹

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  在还原人类的历史时,我们可以借助碳-14确定准确时间,可以考察遗迹复原生活状态,可以翻阅古籍知晓来龙去脉……但宇宙的历史,靠什么复原呢?科学家的最新研究揭开了恒星考古的序幕,发现了宇宙最原始恒星的踪迹。

  科学家们通过模拟早就预测到,第一批恒星中的某些恒星是非常巨大的,质量超过太阳质量的100倍,在仅仅几百万年的时间里就经历了生存和死亡——这个时间在宇宙中相当于一眨眼的功夫。但天文学家们一直没有发现第一批恒星存在的迹象。他们只能推测,那些恒星可能是在宇宙大爆炸发生之后最初的几亿年里形成的,由氢、氦和微量的锂构成。随着那些恒星作为超新星爆炸之后,产生了第一批重元素,通过这些重元素演化出了后来的星系和恒星。

  资料图片

 

  目前,利用一项被称为“恒星考古”的技术,日本国家天文台的Wako Aoki及同事发现了这种恒星的首个迹象,这种迹象保存在其远古后代的化学成分中。第一代恒星的遗迹存在于一颗叫做SDSS J0018-0939的恒星中,其中的化学成分表明该恒星形成于一个气团,气团是由一颗非常巨大的恒星爆炸后所产生的材料构成的。不久前,这项研究成果发表在《科学》杂志上。

  第二代恒星燃烧较慢,已经存在了大约130亿年,它们中含有微量较重的元素,这表明这些恒星是由一种气体聚结而成的,以前的一颗或数颗超新星产物使这种气体丰富起来。“这就像柜橱里层的罐子中所盛的豆子,它们永远在那里呆着,但你可以随时打开。”剑桥市麻省理工学院的天体物理学家Anna Frebel说,“通过研究,科学家们能够将形成恒星的气团成分搞清,进而可以了解哪些成分以及其中有多少成分来自于第一批恒星。”