恒星考古发现原始巨星踪迹

　　在还原人类的历史时，我们可以借助碳-14确定准确时间，可以考察遗迹复原生活状态，可以翻阅古籍知晓来龙去脉……但宇宙的历史，靠什么复原呢？科学家的最新研究揭开了恒星考古的序幕，发现了宇宙最原始恒星的踪迹。
　　科学家们通过模拟早就预测到，第一批恒星中的某些恒星是非常巨大的，质量超过太阳质量的100倍，在仅仅几百万年的时间里就经历了生存和死亡——这个时间在宇宙中相当于一眨眼的功夫。但天文学家们一直没有发现第一批恒星存在的迹象。他们只能推测，那些恒星可能是在宇宙大爆炸发生之后最初的几亿年里形成的，由氢、氦和微量的锂构成。随着那些恒星作为超新星爆炸之后，产生了第一批重元素，通过这些重元素演化出了后来的星系和恒星。
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　　目前，利用一项被称为＂恒星考古＂的技术，日本国家天文台的Wako Aoki及同事发现了这种恒星的首个迹象，这种迹象保存在其远古后代的化学成分中。第一代恒星的遗迹存在于一颗叫做SDSS J0018-0939的恒星中，其中的化学成分表明该恒星形成于一个气团，气团是由一颗非常巨大的恒星爆炸后所产生的材料构成的。不久前，这项研究成果发表在《科学》杂志上。
　　第二代恒星燃烧较慢，已经存在了大约130亿年，它们中含有微量较重的元素，这表明这些恒星是由一种气体聚结而成的，以前的一颗或数颗超新星产物使这种气体丰富起来。＂这就像柜橱里层的罐子中所盛的豆子，它们永远在那里呆着，但你可以随时打开。＂剑桥市麻省理工学院的天体物理学家Anna Frebel说，＂通过研究，科学家们能够将形成恒星的气团成分搞清，进而可以了解哪些成分以及其中有多少成分来自于第一批恒星。＂#p#分页标题#e#
　　Aoki说：＂第二代恒星这种化学特性是非常引人瞩目的。＂跟铁之类的较重元素相比，这颗恒星碳、镁和钙等较轻元素的丰度很低。研究论文的作者们称：对于这种特性，最有可能的解释就是一种叫做＂不稳定对超新星＂的特大质量恒星发生了爆炸。
　　当恒星的核心温度变得非常高时，成对的光子变成成对的电子和正电子，这时就会形成不稳定对超新星。结果，外表压力下降引起恒星产生明显的塌缩，发生巨大的热核爆炸。Aoki称，这种爆炸会将恒星撕裂，产生研究小组发现的高浓度铁和少量的较轻元素。Frebel说：另一方面，较低能量的超新星会产生极少量的铁和较多较轻的元素。尽管外层被炸掉，较重的元素被吸回核心处，形成黑洞。
　　Aoki说：＂尽管这颗恒星的概况表明它更有可能形成于一次巨型爆炸后的残骸，而不是形成于更加传统的超新星，但是这种解释并不确切，一些有特征的元素仍然没有得到解释，或许当模拟系统改进之后这个问题就能够得到解决。＂
　　马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心的理论天体物理学家Thomas Greif表示：这个研究成果是令人兴奋的。但是，他还警告说：这并不意味着理论家们就可以宣告胜利了。他说：＂目前，这只是一颗恒星，而且这并不意味着所有这些恒星都是以这种方式爆炸的。＂
　　Aoki的研究小组估计，在含有微量重元素的恒星中，每500颗恒星中有1颗可能形成于巨型恒星的残骸。目前，研究人员正在观察更多恒星的化学特征，进一步搜寻其他的例证。如果这种恒星如此普遍，使用定于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜，或者利用下一代的大型地面望远镜，未来的天文观测通过来自最遥远星系的远古光线，甚至能够直接观察到这种巨型恒星作为超新星死亡的现象。Aoki补充说：＂如果那样的话，就可以最终证实第一代巨型恒星的存在。＂（胡德良编译）#p#分页标题#e#