天文學家發現迄今「最純淨的恆星」

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一顆巨大且純淨的遠古恆星進入銀河系示意圖。
(Navid Marvi/Carnegie Science)


天文學家近日發現一顆原始恆星，其化學成分刷新了「最純淨恆星」的紀錄。研究還發現，這顆遠古恆星誕生於銀河系之外，之後才漂移進入我們的星系。

最早的恆星體積巨大、溫度極高且極為明亮，它們由原始的氫與氦氣團形成。這些恆星生命短暫，迅速燃燒並很快死亡，但在消亡之前，它們在自身殘骸中產生了新的元素，進而孕育出後續一代又一代的恆星。科學家對此已有基本了解，但關於這些遠古恆星仍存在許多未解之謎。

一組天文學家發現了目前已知化學成分最為「純淨」的這顆恆星，這可能使它成為宇宙中最古老的恆星之一。這顆恆星可能形成於大爆炸後最初的數十億年間，是宇宙第二代天體的一個天文遺跡。

這項發現於4月3日發表在《自然‧天文學》期刊上，為研究古老恆星的演化以及它們如何轉變為現今常見、體積較小且壽命更長的恆星提供了難得的線索。研究主要作者、芝加哥大學天文與天體物理助理教授亞歷山大‧吉（Alexander Ji）表示：「這些原始恆星就像是通往宇宙恆星與星系黎明的窗口。」


早期恆星的誕生


在宇宙初期，一切是一團高溫、混濁且高密度的粒子湯，隨著時間逐漸冷卻並膨脹。科學家認為，第一代恆星在大爆炸後僅幾億年便開始形成，大約發生在137億年前左右。

第一代恆星由純淨的氫與氦構成，但在其核心內部，原子會融合成更重的元素。當這些恆星燃料耗盡並發生爆炸後，其殘骸又形成新一代恆星。隨著這一過程反覆進行，每一代恆星都含有更多的重元素。

吉表示：「宇宙中所有較重的元素——天文學家稱之為『金屬』——都是由恆星過程產生的，包括恆星內部的核聚變反應、超新星爆炸，以及極高密度恆星之間的碰撞。」

第一代恆星目前尚未被直接觀測到。為了研究早期恆星的演化，天文學家會尋找「金屬含量極低」的恆星，也就是幾乎不含鐵與碳等重元素的恆星。

這次研究團隊透過「史隆數位巡天」（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）的資料庫搜尋異常數據，鎖定潛在的古老恆星候選目標。2025年4月，他們前往位於智利拉斯坎帕納斯天文台的麥哲倫望遠鏡進行進一步觀測。

其中有一顆恆星特別引人注目，其金屬含量不到太陽的0.005%。共同作者、芝加哥大學本科生娜塔莉‧奧蘭蒂亞（Natalie Orrantia）表示：「我們觀察得越多，就越確信它是真實存在的。」


遠古時代的遺跡


這顆名為SDSS J0715−7334的恆星距離地球約8萬光年。進一步分析顯示，它的化學成分刷新了「最純淨恆星」的紀錄，成為迄今觀測到化學成分最原始的恆星。

事實上，它的金屬含量僅為先前紀錄保持者（J1029+1729）的一半，尤其在鐵與碳的含量上極為稀少。

透過歐洲太空總署「蓋亞」（Gaia）任務的數據，研究團隊發現這顆恆星其實是「銀河系移民」。它可能在宇宙的其它地方形成，之後才被引力捕捉進入銀河系。

這項發現也幫助科學家更了解恆星為何隨時間變得越來越小，原因可能與宇宙早期缺乏塵埃有關。研究共同作者、芝加哥大學研究生皮埃爾‧蒂博多（Pierre Thibodeaux）表示：「現在宇宙中到處都有塵埃，但我們不確定在那個時期是否已經如此。如果當時有塵埃，它會讓氣體分裂成多個小團塊，從而形成多顆較小的恆星，而不是一顆巨大的恆星。」



資料來源 : 大紀元
https://www.epochtimes.com/b5/26/4/10/n14738815.htm

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