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update: 2024/6/7
更新日期: 2024/6/7
origin: 2010/03/08
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天文學家發現早期原始恒星 距地球29萬光年
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據美國科學日報報道，目前，天文學家發現了早期宇宙的“殘骸”——一顆宇宙大爆炸之後形成的第二代恒星。它位於距離地球29萬光年之遙的矮星系玉夫星座，這顆恒星具有不同尋常的銀河系最古老恒星的化學成份。這項研究將證實銀河系曾經歷過一個“嗜食階段”，銀河系通過吞併矮星系和其他星系成份而逐漸增大當前體積。
美國哈佛-史密遜天體物理中心天文學家安娜-弗雷貝爾(Anna Frebel)說：“這顆恒星很可能接近宇宙的年齡。”這項研究報告發表在《自然》雜誌上。矮星系是一種僅有數十億顆恒星的小星系，相比之下銀河系卻擁有數千億顆恒星。在星系形成理論中，較大的星系在過去數十億年裏通過吸收體積較小的鄰近星系，從而使自己的體積膨脹擴展。
弗雷貝爾解釋稱，如果你觀看銀河系形成的“延時電影”，你將看到一群矮星系像蜜蜂一樣圍繞在蜂箱周圍，隨著時間的推移，這些小星系在一起發生碰撞，它們內部的恒星逐漸混合，便形成像銀河系這樣的較大星系。
如果矮星系的確是較大星系構成的“積木”，那麼相同類型的恒星將存在於矮星系和較大星系中，尤其是那些寒冷、“缺乏金屬”的恒星。依據天文學家的觀點，“金屬”是比氫或氦更重的化學元素，由於它們形成于恒星進化過程中，金屬物質很罕見地存在於早期宇宙，因此古老恒星傾向於缺少金屬物質。
銀河系光環中的古老恒星擁有較少的金屬物質，其金屬物質成份比率比太陽低10萬倍，太陽是一顆典型的年輕恒星，富含金屬恒星。在過去數十年的星體勘測中，在矮星系中很難發現像這樣非常缺少金屬的恒星。
卡內基協會天文臺的喬希-西蒙(Josh Simon)是合著作者之一，他說：“銀河系內最初擁有的恒星數量要超過之前任何的矮星系。如果矮星系具有銀河系的原始起源成份，這將很難理解為什麼不會存在類似的恒星。”
研究小組猜測由於不能測量到更多的缺少金屬恒星，用於測量矮星系中缺少金屬成份的恒星的方法可能會產生偏差。美國加利福尼亞州理工學院天文學家埃文-基爾畢(Evan Kirby)是研究小組成員之一，他最新研製了一種方法能夠依次評估大量恒星中的金屬成份，盡可能有效地在矮星系中尋找更多的缺少金屬成份的恒星。
基爾畢說：“這要比在乾草堆裏挑針頭還要難，我們通過數以百計的候選星系中最終挑選出我們的探測目標！”在眾多勘測目標中，研究小組發現矮星系玉夫星座中有一顆昏暗、第18星等的恒星——S1020549，智利卡內基協會麥哲倫天文望遠鏡的恒星光線分光鏡測量結果顯示，S1020549恒星的金屬成份比率比太陽高6000倍，這要比迄今發現的任何矮星系中金屬成份比率低5倍。
研究人員測量了S1020549恒星所蘊含的全部金屬物質，比如：鎂、鈣、鈦和鐵等。這些成份類似于銀河系內古老的恒星，從而支援了像銀河系這樣的大星系內部恒星最初起源於矮星系。
研究人員期望未來的探測將能發現矮星系內其他的缺少金屬恒星，雖然這些恒星的距離和亮度對於當前光學望遠鏡勘測是一個重大挑戰。像24.5米直徑的巨型麥哲倫天文望遠鏡的下一代超大光學望遠鏡，將裝配著高清晰度聲譜儀，從而通過分析恒星化學成份揭開星系膨脹研究的新途徑。
西蒙稱，在這項研究中，S1020549恒星的超低金屬含量將標誌著如何理解銀河系的組成原理，之前我們所認為的銀河系光環形成于大量矮星系被摧毀過程的理論是正確的。
