另一颗古老的恒星被发现潜伏在银河系中。距地球约 35,000 光年,红巨星被发现名为 SMSS J160540.18–144323.1 的恒星的铁含量是银河系中迄今为止分析过的所有恒星中最低的。
这意味着它是宇宙中最古老的恒星之一,可能属于138亿年前宇宙爆发后的第二代恒星。
“这颗极其贫乏的恒星,很可能是在恒星诞生后几亿年才形成的。,其铁含量比太阳低 150 万倍,”天文学家托马斯·诺德兰德解释说ARC 全天空天体物理卓越中心 3 维和澳大利亚国立大学。
“这就像奥林匹克游泳池中的一滴水。”
这就是我们如何知道恒星有多老的原因,因为早期的宇宙根本没有金属。第一批恒星主要由氢和氦组成,被认为质量很大、温度很高、寿命也很短。这些星星被称为人口三,而我们从未见过他们。
星星的“动力”来自于,其中较轻元素的原子核结合在一起形成较重的原子核。在较小的恒星中,这主要是氢聚变成氦。但在较大的恒星中——比如人们认为的第三族恒星——可以锻造硅和铁等元素。
当这些恒星在壮观的超新星爆炸中结束生命时,它们会将这些元素喷射到宇宙中。随着新恒星的形成,元素会被捕获——因此,恒星含有多少金属是其形成时间的可靠指标。
例如,根据我们恒星的金属丰度,我们知道太阳距离大爆炸有几代(也许是 100 代)。
但我们在银河系中发现了金属丰度较低的其他恒星,这表明早期宇宙的起源。一个这样的对象是2MASS J18082002–5104378 B,之前的最低铁含量记录保持者 [Fe/H] = −4.07 ± 0.07 - 金属含量比太阳少约 11,750 倍。
但 SMSS J160540.18–144323.1 的值为 [Fe/H] = −6.2 ± 0.2。正如 Nordlander 所说,这大约是金属含量的 150 万倍。
第三族恒星不太可能存活足够长的时间让我们研究它们。但通过后来的明星,他们的故事可以被解开。
研究人员认为,为 SMSS J160540.18–144323.1 提供铁的恒星在早期宇宙中质量相对较低,仅为太阳质量的 10 倍左右。这足够大,足以产生;而且,在相对较弱的超新星爆发之后,研究小组相信这就是它所做的。
超新星爆炸可以触发快速中子捕获过程,或者r-过程。这是一系列核反应,其中原子核与中子碰撞合成比铁重的元素。
恒星中没有明显的证据表明这些元素存在,这可能意味着这些元素被新死亡的中子星捕获。但足够的铁逸出,并被纳入 SMSS J160540.18–144323.1 的形成中。
它很可能是第二代恒星的第一批成员之一。
它正在死去。它是一颗红巨星,这意味着这颗恒星正处于其生命的最后阶段,在转向氦聚变之前耗尽了最后的氢。
研究小组相信,更仔细地研究它可能会产生更多有关第三族恒星的信息。但想象一下,如果它会说话,它能讲述什么故事。
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。
编者注(2019 年 8 月 7 日):本文的早期版本错误地指出太阳距离大爆炸已经有 100,000 代了。事实上,据认为大约有 100 代。我们对这个错误表示歉意,现在已经进行了修改。