古老的氣體雲可能是宇宙中太初恆星所殘留的遺跡

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「第三星族」星(Population III stars),是長期受到研究觀察,眾多令人著迷的天文奧秘之一。「第三星族」星是在宇宙最初出現光芒的星星,至今,尚未觀測到任何能證明「第三星族」星存在的證據。

雖非透過觀察,但是天文學家最近發現了一些關於這些星星,相當具有說服力的證據;天文學家探測到一個僅帶有少量碳和氧等重元素的氣體雲,據觀測,這個氣體雲形成於宇宙大爆炸後的短短180億年間。

澳洲斯威本大學,天文暨天文物理研究中心的首席研究員,尼爾・克萊頓(Neil Crighton),在發表的聲明中說到:「重元素並不是在宇宙大爆炸中產生的,而是之後由恆星所造成的,太初恆星(The First Stars)是由非常原始的氣體所形成,我們認為太初恆星和現在的恆星形成的過程非常不一樣。」

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最初的太初合成(primordial nucleosynthesis)中,產生了氫元素和氦元素(併同少量鋰),其他的各種元素(天文學中稱氫和氦元素以外,質量更重的化學元素為「金屬」),則是透過核融合而產生。從我們的骨骼,到我們呼吸的氧氣,多數今日可見於自然界中的元素,都是自遠古時代恆星內部所生成,一代一代的恆星,漸漸豐富了宇宙中的重元素。

「第三星族」星,不含「金屬」成分,而且非常巨大:每顆星體都是太陽質量的10至100倍大,部分研究甚至認為「第三星族」星比太陽重上1,000甚至10,000倍,這些恆星可能透過爆炸成為壯觀的超新星,並將「金屬」拋散至宇宙中。

太初恆星

約翰・歐米拉(John O’Meara)教授,今日於佛羅里達州美國天文協會會議(American Astronomical Society meeting)上發表研究結果時說:「這是首次探測到分佈有殘存太初恆星遺留重元素的氣體雲。」

此證據雖然具可信度,但是仍不夠有力,約翰・歐米拉補充到:「我們雖然得以測量氣體雲中所含碳元素和矽元素的比率,但是該比值並不足以說明此氣體雲殘存有太初恆星物質,也有可能,其中所殘留的物質,是來自於二代或三代等其他遠古恆星。透過尋找新的氣體雲,我們就能偵測更多元素,最終,得以依據太初恆星能造成之獨有的豐度特性,進行測試。」

關於「第三星族」星曾經存在的假說仍未得證,然而,每天每天都離答案更近了一些,下一代的新型望遠鏡應該就能直接觀測到它們。而事實上,觀測「第三星族」星,正是美國太空總署(NASA)將在2018年發射升空詹姆斯・韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)的重要目標。

來源: Iflscience

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