#宇宙中最早恒星的最初痕迹#
第一批恒星很可能是在宇宙只有1亿年的时候形成的,不到宇宙目前年龄的1%。这批恒星被称为第三星族星,它们的质量非常巨大,以至于当它们以超新星的形式结束生命时,它们会将自己撕裂,在星际空间中留下一种独特的重元素混合物。然而,尽管天文学家几十年来一直在努力寻找,但直到现在还没有关于这些原始恒星的直接证据。
通过使用双子北座望远镜分析已知的最遥远类星体之一,天文学家现在已经确定了第一代恒星爆炸的残余物质。研究者们使用一种创新方法来推断类星体周围云层中所包含的化学元素,并注意到一种非常不寻常的成分——与太阳中发现的这些元素的比例相比,该物质中铁的含量是镁的10倍多。
科学家们认为,对这一惊人特征最有可能的解释是,这些物质是第一代恒星作为生对不稳定性超新星爆炸时留下的。这些异常强大的超新星爆炸从未被目睹过,但理论上这被认为是质量为太阳150到250倍的巨型恒星生命的终结形态。
与其他超新星不同的是,这些戏剧性的事件没有留下如中子星或黑洞等恒星残骸,而是将所有的物质都喷射到周围环境中。只有两种方法能找到它们的证据:第一种方法是在生对不稳定性超新星发生时捕捉到它(但这基本不可能实现)。另一种方法是从它们喷射到星际空间的物质中识别它们的化学特征。
然而,推断每一种存在元素的数量是一项棘手的工作,因为光谱中线的亮度除了取决于元素的丰度之外,还取决于许多其他因素。
该研究的两位共同作者,东京大学的Yuzuru Yoshii和Hiroaki Sameshima,通过开发一种方法,即利用类星体光谱的波长强度来估计那里存在的元素丰度,解决了这个问题。通过这种方法,他们及其同事发现了明显较低的镁铁比。
Yoshii及其同事认为,基于这颗类星体中镁铁丰度比极低的特征,新的结果提供了生对不稳定性超新星的最清晰特征。
如果这确实是最早的恒星之一和生对不稳定性超新星遗迹的证据,那么这一发现将有助于我们了解宇宙中的物质(包括我们自己)如何演变成今天的样子。为了更彻底地检验这一解释,还需要进行更多的观测,以确定其他物体是否具有类似特征。相关研究已发表在The Astrophysical Journal上。
图为第三星族星的艺术想象图。
来源:http://t.cn/A6oxKnQA
图源:http://t.cn/A6oxKnQw
