寻找曾经存在的第一颗恒星的证据

随着宇宙的老化,在其中发现的恒星类型也发生了变化。像铁这样的重元素是由恒星内部发生的反应产生的,当这些恒星最终耗尽燃料并爆炸成超新星时,这些重元素就会四处散布并融入下一代恒星。因此,随着时间的推移,恒星逐渐获得了更高水平的这些较重元素,天文学家将其称为金属丰度。

这意味着,如果你能回顾一下宇宙年轻时诞生的最早的恒星,它们将与今天的恒星大不相同。这些早期恒星被称为第三族恒星,形成于宇宙不到一亿年的时间,寻找它们一直是天文学研究的圣杯之一。

这位艺术家的印象展示了一个人口 III 恒星的领域,因为它们会在大爆炸后仅 1 亿年出现。
这位艺术家的印象显示了一个人口 III 恒星的领域,因为它们会在大爆炸后仅 1 亿年出现。天文学家可能已经在迄今为止探测到的最遥远的类星体之一周围的云层中发现了他们古老化学残留物的初步迹象。 NOIRLab/NSF/AURA/J.达席尔瓦/太空引擎

现在,使用夏威夷双子座北望远镜的天文学家可能第一次从这些难以置信的早期恒星中发现了碎片。研究人员观察了一个非常遥远的类星体,一个星系的明亮中心,并观察了它周围云的化学成分。他们发现这种成分很不寻常,铁镁的比例非常高。这表明该物质可能是由一颗非常早期的恒星形成的,该恒星经历了称为对不稳定超新星的戏剧性事件。这种理论上的超新星类型非常强大,可能发生在这些早期的低金属恒星上。

通过寻找这些特殊超新星的残余物,研究人员有最好的机会从早期恒星中识别出物质。东京大学的主要作者 Yuzuru Yoshii 说:“对我来说,很明显,这颗超新星候选者将是第三族恒星的配对不稳定超新星,其中整颗恒星爆炸而没有留下任何残留物。”声明。 “我很高兴也有点惊讶地发现,一颗质量约为太阳质量 300 倍的恒星的双不稳定超新星提供的镁与铁的比率与我们为类星体得出的低值一致。”

寻找更多这些早期恒星的残余物可以帮助我们找到更多的例子,并帮助我们了解我们今天所看到的宇宙是如何结束的。 “我们现在知道要寻找什么;我们有一条途径,”圣母大学的合著者蒂莫西·比尔斯说。 “如果这发生在很早的宇宙中,它应该这样做,那么我们希望找到它的证据。”

该研究发表在《天体物理学杂志》上。


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