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仰望星空,繁星點點,其中絕大部分都是恆星,但是恆星由於質量大小的不同,壽命也有著很大的差異,通常質量最大的藍超巨星的壽命只有幾百萬年,然而一些紅矮星的壽命卻可以長達萬億年,不過如今宇宙的年齡也才137億年左右,所以對於宇宙中的紅矮星來說,如今宇宙的年齡只相當於它們的嬰幼兒階段。
如今人類利用天文觀測工具已經觀察了上百萬顆恆星的主要狀況引數,那麼在浩如煙海的星空中,哪顆恆星的年齡最大呢?
今年的2月份,有天文學家在《自然》雜誌發表文章宣佈首次探測到宇宙最早恆星的訊號,是由安裝在澳洲沙漠的一個無線電光譜儀偵測到的。領導這項研究的亞利桑納州立大學天文學家鮑曼指出,這些恆星與現在的恆星很不一樣,因為我們常見的恆星大都是恆星爆炸後氣體重新組合形成的,就像我們的太陽,很可能就是第二第三,甚至第n代恆星,但是宇宙中的第一代恆星卻是在宇宙大爆炸後產生的原始氣體形成的,它們的組成元素幾乎全部是氫和氦氣,另外有少量的鋰元素,這是因為宇宙大爆炸之後形成的元素主要就這幾種,其中氫元素佔到了91%以上,氦元素佔到了8%左右,兩者相加佔到了99%以上,其他元素則不到1%,因此宇宙中的第一代恆星將主要由氫和氦元素構成,通常它們又被稱為超貧金屬星。
已知最古老的一顆恆星應該是被命名為2MASS J18082002-5104378 B的恆星,其金屬含量是所有已知恆星中最低的,它的質量很小,只有太陽的10%左右,屬於恆星中質量最小的紅矮星,光度比較微弱,所以在銀河系中久久未被發現。
這顆恆星形成於宇宙誕生後的1億多年時間裡,也是組建銀河系的最古老的成員,雖然它已經過去了135億多年,但是這顆恆星從理論上來講能夠存活萬億年,如今的他實際上還處於其置身的嬰幼兒階段。而由於宇宙的年齡也比它大不了多少,所以宇宙的年齡在它這裡也基本相當於嬰幼兒階段。
這顆古老恆星的發現也告訴科學家們這樣一個現實就是宇宙誕生的第一批恆星並非都是大質量恆星,也包括一些小質量的紅矮星。
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通常情況下,人們都會把進化跟生命聯絡在一起,即便是恆星也經歷著類似的過程。大爆炸之後的首批恆星大多由輕元素構成,之後的則主要由更重的金屬元素構成。現在,天文學家已經確定了迄今為止發現的最古老的恆星之一,這顆恆星似乎距離宇宙起源只有一代的時間。
由於與地球的的距離相對較近,這一發現可能意味著我們的星系鄰居比之前想象的要古老得多。
宇宙首批恆星的時代大約在136億年前開啟--就在大爆炸之後1.8億年後,這在宇宙尺度上只是一眨眼的功夫。首代恆星主要由氫、氦和少量鋰等輕元素組成,然後透過聚變過程產生了第一次重金屬元素。當這些恆星最終發生爆炸的時候,產生的超新星則將這些重元素散佈到宇宙中。
下一代的恆星則會將這些物質雲聚集在一起,這意味著它們一開始就擁有更多的重金屬然後再繼續創造。隨著週期的重複,每一代恆星的金屬含量都會比上一代高,這使得“金屬度”成為了衡量一顆恆星年齡的一個好指標。
一直到幾十年前,人們還是普遍認為首批恆星在燃燒完燃料併發生爆炸之後死亡。但近些年來,天文學家卻確定了25顆“超貧金屬”恆星,它們是目前已知最古老的恆星之一,其重量跟太陽處在差不多一個水平。
最新發現的古老恆星名為2MASS J18082002-5104378B,其質量僅有太陽的14%。它的金屬含量是所有已知恆星中最低的--跟水星的金屬含量差不多。根據研究人員的說法,這意味著它可能來自第二代恆星。相比之下,太陽是一顆活力四射的新星,它在族譜下大約是第10萬代,其含有等同於14顆木星的金屬含量。
該項研究報告合著作者Andrew Casey表示,這一發現擁有重大的意義,因為他們首次能夠直接證明非常古老的低質量恆星確實存在而且能在不毀滅自身的情況下存活到現在。
這顆超貧金屬恆星並不是大家所知的最古老的恆星--它只是比2014年Sloan Sky Survey發現的那顆要稍晚一些。但這個恆星奇怪的地方在於它可以在被我們稱為是家的銀河系的“薄圓盤”中找到。這表明銀河系這一部分的年齡比之前認為的要早30億年。
研究人員說,這一發現意味著在未來甚至可以觀測到更古老的恆星,包括第一代的可能性。
相關研究報告已發表在《Astrophysical Journal》上。