缺少金属的恒星—— 新发现一颗极度缺乏金属的恒星，它是“恒星考古学”发现的最古老“化石遗迹”

2002

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缺少金属的恒星
新发现一颗极度缺乏金属的恒星，它是“恒星考古学”发现的最古老“化石遗迹”

November 5, 2002 　　

OURSCI NEWS STAFF -- Blair Craft

银河: 缺少金属的恒星是它的化石遗迹　　 © NASA

　　〖北京〗天文学家在银河系边缘发现了一颗金属元素含量极少的恒星，它是早期银河系的“化石遗迹”，通过它可以更好地了解恒星的形成机制¹。

　　根据现代天文学理论，除了大爆炸时产生的氢、氦和少量的锂，宇宙中其它较重的元素都是在恒星的核聚变中形成的。科学家将这些重元素通称为金属元素（尽管其中的碳、磷等并不是普通意义上的金属）。第一代大质量恒星很快地燃尽，在生命终结时产生超新星爆发，向宇宙中抛出大量重元素。新一代恒星从超新星的残骸中诞生时，就会“拣”到一些这样的金属元素。

　　因此，如果一颗恒星里的金属元素非常少，就表明它诞生时还没有多少第一代恒星死去、可供捕获的重元素不多，它本身必定非常古老。越是缺少金属的恒星，就越古老。恒星质量越小，寿命就越长，科学家一直希望找到这样缺少金属元素的古老小恒星，这类恒星就像是早期银河系留下的“活化石”。

　　新发现的这颗恒星是南天中的凤凰星座方向上的一个暗淡光点，编号为HE0107-5240，距地球大约36,000光年。其中的铁元素丰度仅为太阳的1/200,000。据领导这项研究的德国汉堡大学的Norbert Christlieb说，这一发现可以使人们进行“恒星考古”。曾经孕育这颗恒星的气体云还保存得非常完好。这片气体云可能代表着大爆炸后仅10亿年时的情景，当时重元素才刚刚开始形成。

　　天文学家曾经预言宇宙中存在这种金属含量极其低、小质量、寿命极长的恒星，称为“Ⅲ族恒星”。但是20年毫无结果的搜索令很多人觉得这种预言多少有些问题。此前人们从来没有找到过铁丰度低于太阳的1/10,000的恒星，也就是说，迄今发现的任何恒星，铁丰度至少是这颗新发现的恒星的20倍以上。它的发现证明了Ⅲ族恒星的确是存在的，大爆炸之后形成的第一代恒星并不仅仅只包含短命的大质量恒星。

　　研究人员猜测，此前没有发现过这类恒星，可能是由于观测方法的问题。这种极度缺少金属的恒星，其形成机制可能与我们熟悉的恒星非常不同。为了证实上述猜想，还需要对更多的类似恒星进行观测。天文学家还希望能找到只含有氢、氦、和少量锂的恒星——亦即是完全不含金属元素的、年代更加古老的恒星，对大爆炸后产生的原初物质进行直接研究。

　　随着更多威力更大的天文望远镜的建成，我们可以把观测扩展到我们邻近的星座——仙女座。为了揭示恒星的起源和宇宙中的各种物质的形成，需要我们对其他星系中的恒星进行更多的观测，来确认HE0107-5240这样的天体并非罕见，从而更好地研究早期恒星的形成过程。

　　References:

　　1. Astronomers test star's metal, Nature Science Update |Story|
　　2. Christlieb, N. et al. A stellar relic from the early Milky Way. Nature, 419, 904 - 906, (2002). |Article|

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收录时间：2002.11.05
作者：Blair Craft
编辑：碧声
来源：三思编译

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