圖注：一顆正在經(jīng)歷超新星爆炸的紅巨星

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆極不尋常的恒星，他們認(rèn)為這是宇宙中最早一代恒星的化石或殘骸。

這顆名為AS0039的恒星位于雕刻家矮星系中，距離太陽系約29萬光年，不同于測量的其他系外行星的是，這顆恒星殘骸有極低濃度的金屬含量，尤其是鐵含量，科學(xué)家認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)恰好證明了該殘骸是宇宙中最早一代恒星的派生物。

AS0039的原始母星大約是20個太陽質(zhì)量，其在毀滅時發(fā)生的超新星爆炸是普通超新星爆炸的10倍到100倍。這一發(fā)現(xiàn)會揭示有關(guān)宇宙中第一類恒星的新信息，迄今為止這些恒星從未被直接或間接觀測到。該研究的合著者、英國劍橋大學(xué)的天文學(xué)家邁克·歐文在《生活科學(xué)》雜志上說道：AS0039的化學(xué)成分如此不同尋常，以至于我們能夠借此推測第一類恒星的性質(zhì)，尤其是它們的恒星質(zhì)量?！?

最早一代的恒星

盡管所有的恒星都是等離子氣體組成的炙熱氣體球，依靠中心元素核聚變供能，但他們在顏色和形狀上有著極大的差別，我們可以根據(jù)恒星的化學(xué)成分或金屬豐度，將其分成三個類群。

第一類恒星—太陽及可觀測宇宙中的大多數(shù)恒星，有高的金屬含量尤其是鐵元素，富含較重元素如鈣、鎂元素。第二類恒星—類似AS0039的恒星，宇宙中存在量少，這些低金屬含量恒星只含有微量的重元素。第三類恒星幾乎不含金屬元素且零重元素，雖然目前還未觀測到，但科學(xué)家們表示宇宙中最開始誕生的恒星是第三類恒星。

圖注：早期宇宙中的第三類恒星

在核聚變過程中，恒星內(nèi)部的氫原子核聚變成氦原子核，釋放出巨大能量，大多數(shù)恒星一直增長到大約1.4個太陽質(zhì)量，它們的氫燃料慢慢耗盡，恒星膨脹成紅巨星最終坍縮為白矮星。

但是大質(zhì)量恒星在快速消耗完氫原子核后，會將氦原子核聚變成碳，最終碳原子核聚變成鐵，這是恒星所能創(chuàng)造的最重元素。恒星會變得過于稠密，在自身重力下坍塌，發(fā)生超新星爆炸，這不僅將恒星制造出來的元素拋向周圍空間，而且釋放出來的能量制造出了比鐵重的元素。

新的恒星就誕生在早期恒星的星云背景中，它們吸收了早期恒星超新星爆炸產(chǎn)生的金屬及重元素，因此我們現(xiàn)在觀測到的所有恒星是第一二類恒星，都是在第三類恒星的星云殘骸中孵育出來。

話說回來，第三類恒星是由純粹的氫元素組成，也是大爆炸產(chǎn)生的第一種元素，該恒星金屬豐度為零，是宇宙中最早的一類恒星。因為沒有其他恒星的超新星爆炸供給元素，這些恒星也缺乏重金屬元素。

超新星的后代

當(dāng)科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)AS0039時，他們也驚訝于它的極低金屬豐度，是目前我們已知的河外星系中金屬豐度最低的，也是碳含量最低的，而且有不尋常的較重元素的比例，諸如鎂、鈣含量極低，種種發(fā)現(xiàn)表明AS0039是來自于第三類恒星的殘骸。

圖注：雕刻家矮星星系

計算機(jī)模擬結(jié)果顯示孕育了AS0039的第三類恒星很可能在劇烈的超新星爆炸中毀滅了，它比我們現(xiàn)在觀測到的恒星大得多，所以以它的質(zhì)量發(fā)生超新星爆炸結(jié)束生命不足為奇。

研究人員希望此次發(fā)現(xiàn)可以讓天文學(xué)家定位更多的第二類恒星，從而揭示第三類恒星的大小和空間分布，以及它們在推動早期宇宙演變中起的作用。

歐文表示：“AS0039恒星的發(fā)現(xiàn)有助于我們了解第三類恒星的性質(zhì)，并為以后的探測指明了方向，這對于研究宇宙如何演變成現(xiàn)在的形貌至關(guān)重要?！?/p>

BY: Harry Baker

FY: gxmm

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