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標題: 新研究有助於尋找宇宙初生恆星 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2022-10-1 12:34 AM 標題: 新研究有助於尋找宇宙初生恆星

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　　初生的恆星﹐估計在宇宙1億歲時誕生﹐還不到現在宇宙年的1%。第一代恆星在天文物理學中也被稱做恆星族Ⅲ(依金屬豐度比例分類﹐恆星族Ⅰ如太陽﹔恆星族Ⅱ常見於球狀星團內的老恆星﹐其金屬含量豐度較少﹔恆星族Ⅲ則是除了氫和氦﹐其他金屬豐度更低)。天文物理理論認為﹐第一代恆星形成時的大質量﹐導致恆星的生命週期走到超新星爆炸時﹐所炸出來的元素會散佈在星際空間。然而﹐幾十年天文學家孜孜不倦地搜索﹐還是沒有找到這些初生恆星存在的直接證據。
　　發表於《The AstrophysⅠcal Journal》天文物理學期刊的新成果﹐天文學家使用近紅外光譜儀﹐於雙子星天文台﹐其一的口徑8.1公尺望遠鏡﹐觀測數顆已知最遙遠的類星體。藉由分析類星體周圍雲氣的光譜﹐發現了不尋常的組成﹐其含鐵量比太陽多了20倍﹐而鎂鐵的比例則是出奇地低。科學家相信這特徵﹐是來自第一代恆星以不穩定對超新星(Pair-instability supernova)的型態爆炸所留下。估計該顆恆星約為太陽質量150~250倍的巨型恆星。與其他超新星不同的是﹐它不會在原處留下殘骸(例如中子星或黑洞)﹐而是將所有物質拋出。因此要找到第一代恆星的方法﹐第一個是正巧觀測到這類型的爆炸事件(要能遇到﹐可謂極其困難)﹔第二個是利用其元素的化學特徵﹐辨別出那些被噴到星際空間的物質。但這也是件棘手的研究工作﹐因為光譜線的亮度﹐除了代表元素的豐度﹐同時也包含了其他物理參數﹐還需仔細校正。
　　為了尋找大質量恆星族Ⅲ的存在證明﹐在好些年前﹐天文學家聚焦在銀河系銀暈中的恆星﹐嘗試回答這難解之謎。而這回﹐從類星體光譜中元素的波長﹐利用其強度來估計該元素的豐度﹐由東京大學的研究員發表﹕「一個質量約為300個太陽質量的恆星﹐以不穩定對超新星炸出的鎂鐵比例﹐與我們這次觀測類星體的元素分析結果一致。」是個很振奮的研究成果﹐表示這方法可應用於尋找初生的恆星。
　　如今的宇宙﹐儘管大質量的恆星Ⅲ已不復在﹐但遺留在星際空間的物質﹐可能依舊存在至今。為了更徹底地解釋這個新發現﹐還需要更多其他不同來源的觀測結果﹐調查是否有相似的特徵。若確定了這個尋找第一代恆星的新工具﹐我們對宇宙演化的細節也就能梳理地更加清晰。

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