距今约130亿年远古气体云揭示首批恒星更早形成

2019-11-04 14:17:21 来源: 科技日报 作者: 刘霞


图片说明:天文学家在已知最遥远类星体之一(宇宙大爆炸后约8.5亿年)附近发现了一团原始的气体云。 图片来源:物理学家组织网

科技日报记者 刘霞

据物理学家组织网近日报道,一个国际天文学家团队偶然发现了一团古老的气体云,其中包含星系和恒星形成早期阶段——大爆炸后约8.5亿年的信息。令人惊讶的是,在相对丰度方面,这团气体云的化学特征非常现代,这表明第一批恒星必须在大爆炸之后很快形成,形成时间比我们现在认为得要更早。研究结果发表于《天体物理学杂志》。

研究人员称,宇宙大爆炸发生于约138亿年前,在大爆炸后最初几亿年内,第一批恒星和星系形成,但相关细节仍然鲜为人知。

揭示第一代恒星如何形成是重构宇宙历史最重要的目标之一,在之后的宇宙中,比氢重的元素在让气体云塌陷形成恒星方面起重要作用,但那些化学元素(特别是碳)在恒星内形成,并以超新星爆发的形式散入太空。因此,在第一批恒星内,那些化学元素根本不存在,因为在大爆炸之后不久,宇宙中只有氢和氦原子,这是使第一批恒星与所有后来恒星根本不同的原因。

在最新研究中,由德国马克斯·普朗克天文学研究所的爱德华多·巴纳多斯领导的团队发现,遥远类星体P183 + 05的光谱非同寻常,结果表明,这些光谱特征是非常靠近这颗类星体的气体云的“蛛丝马迹”。

从气体云光谱中,研究人员得出了其与地球之间的距离。研究表明,该气体云出现于宇宙诞生后十亿年内,是天文学家迄今发现的最遥远的气体云之一。他们还发现了包括碳、氧、铁和镁等在内的化学元素的痕迹,但这些元素的丰度仅为其在太阳大气中丰度的1/800。

分析表明,这团气体云的化学组成并非原初状态,而其丰度与现在星系际间气体云的化学丰度类似,这表明,第一批恒星的形成必须要比我们现在认为的早得多。

研究人员正在系统地寻找其他同类气体云。巴纳多斯说:“如果我们想确定第一批恒星的特征,就需要在宇宙历史的更早期进行探测,我们将发现更遥远的气体云,以帮助我们了解第一批恒星是如何诞生的。”

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责任编辑: 左常睿
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