銀河系內發現超古老恆星 135 億歲,恆星金屬含量為史上最低

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 07 日 17:28 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

一般而言,如果你想看看形成於大爆炸後僅幾億年內的超古老恆星,可能要往宇宙最遠處凝視。但天文學家最近新發現一顆恆星,估計形成於 135 億年前,卻藏在我們的銀河系中。



判斷一顆恆星年齡的最好辦法,就是分析它的化學組成成分與金屬含量,可以依此劃為三類:最年輕的第一星族星(星族 Ⅰ 星)、年老的第二星族星(星族 Ⅱ 星)、以及最古老的第三星族星(星族 Ⅲ 星),越老的恆星其金屬含量越低。

我們所見的恆星不是第一星族星就是第二星族星。第二星族星為貧金屬星,形成材料來自最初代恆星死亡後釋出的物質;接著它們爆炸拋出重元素,新一代恆星再從爆炸後的星雲中聚集形成,也就是說,經過一次次生死循環,每新一代恆星金屬含量都會比前一代再來得高,目前金屬含量最豐富的年輕恆星被稱為第一星族星,包括我們的太陽。

而宇宙第一批恆星約形成於 136 億年前(大爆炸後 1.8 億年),主要由氫、氦等輕元素構成,不過目前科學家觀測到的最老恆星 HD 140283,雖然幾乎全由氫和氦組成、鐵含量低於太陽的 1%,也只被歸類為第二星族星。

直到最近,來自約翰·霍普金斯大學與澳大利亞蒙納許大學的團隊,發現了迄今為止金屬含量最低的古老恆星「2MASS J18082002-5104378 B」,不到地球的十分之一;此外,這顆恆星非常小,質量僅太陽 10% 左右,處於可進行核融合條件邊緣,研究共同作者 Andrew Casey 表示,我們從來沒有見過金屬量如此少但質量如此低的恆星。

根據某些理論,第一批恆星的質量比現存恆星都還要巨大,可能達太陽質量數百倍,而且大多已不復存在,但新研究表明這些理論有誤,古老恆星不只能活到現在,而且質量還相當小;最奇怪的是,2MASS J18082002-5104378 B 恆星竟然位於銀河系中,這表明銀河系年齡或許比過去估計的還要大,也說明遠古恆星不一定都在遙遠的宇宙一方。

也許還有更多遠古恆星就在我們的銀河系中徘徊,現在,天文徐家只需要瞇起眼睛仔細尋找它們。新論文發表在《天體物理學》期刊。

(首圖來源:約翰·霍普金斯大學