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大陸天文團隊發現宇宙第一代恆星化學遺跡

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聯合報 記者陳宥菘/即時報導

距今138億年前,宇宙誕生之初的第一代恆星屬超大質量確實為真。大陸國家天文台研究團隊利用「郭守敬望遠鏡(LAMOST)」進行觀測,並在銀暈恆星中發現了一顆太陽質量260倍大的第一代恆星的化學遺跡,在國際上首次發現了第一代超大質量恆星的化學遺跡,從而證明了這類宇宙中最古老恆星的存在。研究團隊7日在國際學術期刊《自然》發表上述成果。陸媒指,這對進一步探索宇宙演化奧秘具有重要意義。

綜合央視、新華社報導,第一代超大質量恆星是否存在一直是困擾科學界的謎團,此項研究中,大陸國家天文台團隊結合「郭守敬望遠鏡」低分辨率光譜和日本「昴星團望遠鏡」高分辨率光譜數據,發現了一顆化學元素豐度極為特殊的極貧金屬星(LAMOST J1010+2358)。

這顆恆星的質量大約為0.5個太陽,距離地球約3,327光年,且金屬元素含量極低,符合天文理論中,第一代恆星終結後孕育出第二代恆星的特徵。

大陸國家天文台副研究員邢千帆說明,團隊利用郭守敬望遠鏡產生的500多萬條恆星光譜,從中找出了「鎂」含量最低的一顆恆星,並獲取了它的高分辨率光譜。之後,與超新星理論模型的計算值進行比較,進而確定這顆恆星中的這些元素來自260倍太陽質量的第一代恆星。

據指出,第一代恆星質量可達太陽質量的140倍到260倍,屬於超大質量恆星。這類恆星是宇宙中最古老的恆星,存在於130多億年前宇宙誕生初期,但是壽命僅有300萬年左右,演化接近末期時便會發生「超新星爆發」,孕育出第二代恆星。

邢千帆形容,這次的研究過程就如同從現存第二代恆星的「DNA」,發現了其父輩恆星的特徵。邢千帆進一步解釋道,第一代恆星有很多「孩子」(第二代恆星),但是這些「孩子」裡最長壽的這個恆星能活到現在,壽命已經達到130多億年,而科研人員便是觀測到了這顆「長壽的孩子」,並透過對它的研究,推出它的上一代恆星的質量與性質。

大陸國家天文台研究員趙剛預告,團隊下一步將透過郭守敬望遠鏡的海量數據,來反推最初第一代、不同質量恆星的分布,盼能探索整個宇宙的演化歷史和恆星的演化歷史。

大陸國家天文台研究團隊把透過郭守敬望遠鏡觀測到的「LAMOST J1010+23...
大陸國家天文台研究團隊把透過郭守敬望遠鏡觀測到的「LAMOST J1010+2358」恆星與超新星模型進行比較。(取自新華社)
大陸國家天文台研究團隊透過「郭守敬望遠鏡」,發現了第一代超大質量恆星的化學遺跡。...
大陸國家天文台研究團隊透過「郭守敬望遠鏡」,發現了第一代超大質量恆星的化學遺跡。(取自央視)

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