天文学家发现已知宇宙中最“原始”的恒星


天文学家发现已知宇宙中最“原始”的恒星


运动学特性 。J0715 − 7334 的过去轨道和 LMC 在天空中的银河系坐标,叠加在盖亚观测到的所有恒星的分布上 。
据美国物理学家组织网(Krystal Kasal):并非所有恒星都是一样的 。天文学家认为,大爆炸后形成的第一批恒星大多仅由氢和氦以及微量锂组成,因为较重的元素是后来在恒星内部核聚变形成的 。当这些恒星变成超新星时,较重的元素在整个太空中传播并形成更多的恒星 。每一代都含有更多的重元素,这些元素也陆续变得更重 。
虽然大多数恒星仍然主要含有氢和氦,但它们现在也含有许多重元素,尤其是随着它们年龄的增长 。当天文学家从这些遥远的恒星收集光线时,这些元素就会出现在光谱数据中 。当数据显示缺乏重元素时,恒星被认为是“原始的”——这意味着它们可能是前几代非常罕见的老恒星 。现在 , 以芝加哥大学亚历山大·吉为首的一组天文学家相信,他们已经发现了有记录以来最原始的恒星 。该小组已将他们的发现记录在 arXiv 预印本服务器上 。
这颗恒星被称为 SDSS J0715-7334,是一颗红巨星,据称具有迄今为止发现的最低金属丰度或重元素含量 。该团队的详细光谱和化学分析表明 , SDSS J0715-7334 的总金属丰度“Z”小于 7.8 x 10-7 。这与目前已知的金属丰度第二低的恒星相比 , 这是一颗位于银河系的恒星,总金属丰度约为 1.4 × 10-6 。
“这大约是之前的记录保持者 J1029+1729 (Z < 1.4×10-6) 的两倍 。它的贫金属含量是已知最贫铁的恒星 SMSS J0313-6708 的十倍以上,“研究作者说 。
但这颗星缺乏的不仅仅是铁 。SDSS J0715-7334 的碳含量也低得惊人 。即使是其他被记录的铁含量非常低的恒星,仍然含有相当多的碳,这使得这颗新发现的恒星更加稀有 。
该组织表示 , SDSS J0715-7334 的化学模式表明它是由源自 30 个太阳质量的 III 群恒星的超新星的气体形成的——“III 群”恒星是大爆炸后形成的第一颗恒星 。
“通过超新星核合成模型,最贫金属恒星的详细化学丰度可以与无金属的 III 群恒星的特性联系起来 。J0715−7334 是 III 群的一个特别干净的探测器,因为它遥远的晕轨道完全排除了星际介质的显着表面污染 , 并且其大的对流包层消除了任何扩散沉降效应,“研究作者解释道 。
研究人员使用运动学分析,利用盖亚数据和轨道建模将恒星的起源追溯到大麦哲伦星云 (LMC) 。分析表明,它最初是 LMC 的一部分,后来迁移到银河系 。
虽然这一发现让我们得以一窥宇宙最早的恒星和较重元素的起源 , 但 J0715−7334 的数据也提供了一些关于恒星如何冷却的答案 。该团队指出,J0715−7334 现在是“精细结构冷却阈值”下方的第二颗恒星,该阈值描述了一些气体云如何在较重元素释放更多能量的帮助下冷却得更快 。该团队表示,这项工作表明 , 需要借助宇宙尘埃进行冷却——或尘埃冷却——才能将气体云冷却到足以在这个阈值处形成低金属丰度恒星,并且也发生在银河系以外的星系中 。