第一代超大質(zhì)量恒星演化成為對不穩(wěn)定超新星的藝術(shù)展示圖。(中科院國家天文臺供圖)
科學家利用郭守敬望遠鏡在銀暈恒星中發(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量高達260倍太陽質(zhì)量的第一代恒星的化學遺跡,首次從觀測上證實了第一代恒星質(zhì)量可達太陽質(zhì)量數(shù)百倍的理論猜想,對于進一步探索宇宙演化奧秘具有重要意義。
該研究由中國科學院國家天文臺研究員趙剛帶領(lǐng)的國際團隊完成,相關(guān)成果7日在國際學術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。
郭守敬望遠鏡。(中科院國家天文臺供圖)
宇宙大爆炸之后,第一代恒星形成,它們不僅給宇宙帶來第一縷曙光,還創(chuàng)造出新的元素,主導(dǎo)著早期宇宙的化學增豐過程和演化歷史。
“由于第一代恒星誕生年代久遠且壽命短,現(xiàn)在直接觀測到的難度極大,因此開展研究主要通過極貧金屬星。部分極貧金屬星可能誕生于第一代恒星終結(jié)時形成的氣體云,是研究第一代恒星的‘活化石’?!蔽恼碌谝蛔髡摺⒅锌圃簢姨煳呐_副研究員邢千帆介紹,天文學理論推測,第一代恒星質(zhì)量可達太陽質(zhì)量數(shù)百倍,但在此之前,超過100倍太陽質(zhì)量的第一代超大質(zhì)量恒星從未被觀測證實過。
此項研究中,團隊結(jié)合郭守敬望遠鏡低分辨率光譜和日本昴星團望遠鏡高分辨率光譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一顆化學豐度極為特殊的極貧金屬星(LAMOST J1010+2358),這顆恒星的化學豐度特征無法通過核坍縮超新星理論模型解釋,卻與260倍太陽質(zhì)量的對不穩(wěn)定超新星理論計算結(jié)果高度吻合。
化學豐度特殊恒星LAMOST J1010+2358與超新星模型的比較。(中科院國家天文臺供圖)
《自然》期刊審稿人評價,這一發(fā)現(xiàn)第一次為對不穩(wěn)定超新星與銀暈恒星化學豐度之間的聯(lián)系提供了決定性證據(jù)。未來可以通過對第一代恒星遺跡的分析,加深對銀河系演化歷史的理解。
“此項工作對研究第一代恒星的初始質(zhì)量函數(shù)意義重大,并將對元素起源、宇宙早期的恒星形成和星系化學演化等方面的研究產(chǎn)生深遠影響?!壁w剛說。(張泉)
(責任編輯:蔡文斌)