第一代恒星有证据?天文学家从绕转银河系的矮星系发出现踪迹迹

约137亿年前宇宙还很年轻时,第一代恒星在黑暗中形成,并照亮宇宙,但天文学家还没找到这称为星族Ⅲ的第一代恒星。最近天文学家可能在绕银河系转的矮星系发出现踪迹迹。

恒星AS0039位于29万光年之外的玉夫座矮椭球星系(Sculptor Dwarf Galaxy)。据意大利佛罗伦斯大学的天文学家团队分析,不仅是银河系外金属丰度最低的恒星,且在所有恒星碳丰度也最低。团队表示:AS0039铁含量低,甚至不含碳,且与其他较重元素如钙相比,镁含量也极低。

天文学家对宇宙演化已有相当了解,大爆炸后几百万年里,太空充满炽热不透明的气体,直到第一批恒星诞生以紫外线将气体电离后,宇宙才开始清晰透明。由于星族Ⅲ形成前,宇宙没有重元素,所以天文学家认为这种第一代恒星的重元素应该非常贫乏;如果发现金属含量低的恒星,意味这颗恒星一定很老。

AS0039金属含量确实很低,所在的玉夫座矮椭球星系也缺乏金属,只有银河系碳丰度4%,这也表明是原始星系。但团队发现对缺乏金属的恒星来说,这颗恒星更缺乏碳和镁,由于这些元素是恒星核心核融合形成,表明形成的AS0039分子云不太寻常。

研究小组表示,这种碳─铁、镁─钙和镁─钛丰度比极超新星(hypernova)爆炸后残骸一致,这是能量是普通超新星威力大10倍的超新星。由于钙和钛是超新星爆炸过程形成,能量更大的爆炸产生更多钙、钛,所以这理论能解释AS0039元素丰度。团队以计算机模拟,估计这颗前身恒星质量约太阳21倍,爆炸能量为10×1051尔格。这表明对宇宙的第一代恒星研究更进一步。研究发布在《The Astrophysical Journal Letters》期刊。