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尋找第一代恒星

[圖片說明]:這顆位於鳳凰座的16等巨星的金屬含量是已知最低的。 它的金屬含量小於太陽的1/200000, 極有可能是第二代恒星。 承蒙歐洲南方天文臺提供照片。

拋開細節不談, 宇宙的演化是很清楚的。 宇宙源於一次“大爆炸”。 其間產生了兩種元素:氫和氦。 第一代恒星——星族Ⅲ恒星——就誕生于這些產生於宇宙早期的元素中, 向整個宇宙射出了第一縷光芒。 最後這些恒星死亡, 其中的一些以超新星爆發的形式結束了自己的一生, 並且拋出了比氦更重的元素。 在天文學界, 這些元素被統稱為“金屬”, 它們孕育了第二代恒星的, 然後它們再爆發, 製造出更重的元素。 大約大爆炸之後90億年, 伴隨著氫和氦, 還有前幾代恒星製造的金屬元素, 太陽誕生了。

長久以來, 在天文學中有一座聖杯就是尋找仍然存在的星族Ⅲ恒星。 他們的內部僅僅包含來自“大爆炸”的最原始的物質。

但是至今仍沒有找到他們的蹤跡, 天文學家倒是找到了與他們非常“相近”的天體:已知金屬豐度最低的恒星——屬於第二代恒星。

天文學家以太陽的金屬豐度作為基準, 並以此引入對數座標, 把太陽的鐵/氫比定為零。 這樣一來, 鐵/氫比為負值就是貧金屬星, 正值就是富金屬星。

由瑞典Uppsala大學天文學家Norbert Christlieb領導的一個天文學家小組在鳳凰座發現了一顆16等的巨星——HE0107-5240。 它的鐵/氫比是-5.3, 其金屬豐度當相於太陽的1/200000。 而先前的紀錄保持者它的金屬豐度是它的20倍。

“這是我們已知的最年老恒星, ”小組成員、米歇根州立大學的Timothy C. Beers說, “一顆-5.3的恒星是第一顆真正意義上的第二代恒星。 ”這顆恒星非常的年老, 那兒幾乎沒有足夠的時間來形成其他的恒星。 “它肯定緊跟著第一代恒星就誕生了”。

有意思的是, 由於近十來沒有找到金屬豐度小於太陽1/10000的恒星, 天文學家幾乎已經放棄了尋找星族Ⅲ恒星。 這顆貧金屬星的發現得益於歐洲南方天文臺的原初天體巡天計畫(HES), 它觀測天體的數量是以前研究的10倍。

接著全世界的儀器都投入了對它的觀測, 從澳大利亞的賽丁泉天文臺到美國亞利桑那的基特峰天文臺。 他們的觀測確認了這顆由歐洲南方天文臺的8.2甚大望遠鏡發現的極端貧金屬星。

原初天體巡天中所發現的可能的8000多顆貧金屬星中只有25%得到了進一步的研究。 對天文學聖杯研究還在繼續。

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