寻找宇宙最早诞生的恒星困难重重 现在总算找到线索了

艺术家笔下对早期宇宙大质量恒星III的印象(Credit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine)
（神秘的地球uux.cn）据台北市立天文科学教育馆网站（编译 潘康娴）：初生的恒星，估计在宇宙1亿岁时诞生，宇宙还不到现在宇宙年的最早重现总算找1%。第一代恒星在天文物理学中也被称做恒星族III（编按：依金属丰度比例分类，诞生的恒恒星族I如太阳；恒星族II常见于球状星团内的难重老恒星，其金属含量丰度较少；恒星族III则是寻找星困线索除了氢和氦，其他金属丰度更低）。宇宙天文物理理论认为，最早重现总算找第一代恒星形成时的诞生的恒大质量，导致恒星的难重生命周期走到超新星爆炸时，所炸出来的寻找星困线索元素会散布在星际空间。然而，宇宙几十年天文学家孜孜不倦地搜索，最早重现总算找还是诞生的恒没有找到这些初生恒星存在的直接证据。
发表于《天文物理学期刊》（The 难重Astrophysical Journal）天文物理学期刊的新成果，天文学家使用近红外光谱仪，于双子星天文台，其一的口径8.1公尺望远镜，观测数颗已知最遥远的类星体。藉由分析类星体周围云气的光谱，发现了不寻常的组成：其含铁量比太阳多了20倍，而镁铁[Mg/Fe]的比例则是出奇地低。
科学家相信这特征，是来自第一代恒星以不稳定对超新星（Pair-instability supernova）的型态爆炸所留下。估计该颗恒星约为太阳质量150~250倍的巨型恒星。与其他超新星不同的是，它不会在原处留下残骸（例如中子星或黑洞），而是将所有物质抛出。因此要找到第一代恒星的方法，第一个是正巧观测到这类型的爆炸事件（要能遇到，可谓极其困难）；第二个是利用其元素的化学特征，辨别出那些被喷到星际空间的物质。但这也是件棘手的研究工作，因为光谱线的亮度，除了代表元素的丰度，同时也包含了其他物理参数，还需仔细校正。
为了寻找大质量恒星族III的存在证明，在好些年前，天文学家聚焦在银河系银晕中的恒星，尝试回答这难解之谜。而这回，从类星体光谱中元素的波长，利用其强度来估计该元素的丰度，由东京大学的吉井譲和鲛岛宽明与其他共同作者发表：「一个质量约为300个太阳质量的恒星，以不稳定对超新星炸出的镁铁比例，与我们这次观测类星体的元素分析结果一致。」是个很振奋的研究成果，表示这方法可应用于寻找初生的恒星。
如今的宇宙，尽管大质量的恒星III已不复在，但遗留在星际空间的物质，可能依旧存在至今。为了更彻底地解释这个新发现，还需要更多其他不同来源的观测结果，调查是否有相似的特征。若确定了这个寻找第一代恒星的新工具，我们对宇宙演化的细节也就能梳理地更加清晰。