宇宙中最古老的星星之一的痕迹在另一个明星内发现

尽管我们所知道的宇宙的形成和演变,但早期的日子仍然是神秘的。凭借我们对物理学的了解,我们可以在最早的明星的性质上阐明一些光明,尽管它们几乎肯定会很长。

现在A. 新发现 通过在仍然闪耀的明星上脱落,确认科学家认为他们对早期宇宙了解。

这个新的发现是以自己的银河系的全星为中心。它被称为SMSS J160540.18-144323.1(但我们只是为了本文的目的调用它'Bob'。)Bob距离鲍勃约35,000个点亮。鲍勃承担了它非常早期的祖先的标志,其中一个宇宙的第一代恒星在金属中极其低,这在宇宙的早期生活。

天文学家在金属性方面谈论明星。在天文术语中,金属是任何比氢,氦气和锂重的任何元素,所有元素都是在大爆炸中产生的。早期的恒星只包含那三个轻质元件,因为尚未创建其他更重的元素。元素比前三个重于前三代的星级。

这一代称第一代的无金属恒星 人口三。它们在很大程度上假设,但我们对天体物理学的了解表明他们必须存在。人口III恒星非常庞大,炎热的星星并没有持续很长时间。我们可以学到任何关于它们的唯一方法是研究在他们死亡时出现的材料形成的恒星。它有点像法医天体物理学。

An artist’s impression of Population III stars. Population III stars were massive stars that burned hot and didn’t live very long. They were low-metal stars. Image Credit: Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1582286

现在回到鲍勃。

托马斯·诺德兰德博士是澳大利亚国立大学(ANU。)的天文学家,他是Anu研究天文学和天体物理学(RSAA)的3维度(Astro 3D)的所有天空天空物理学的竞争中心。这是一口口,但要点是,诺尔兰人是一位成就的天文学家,撰写了授权和共同撰写的15个科学论文。他的一个特色是极其低金属的明星,作为ASU的天文学家,他可以进入 春天天文台.

当他发现鲍勃时,Nordlander博士在Anu Skymapper和2.3米望远镜上观察到的2.3米望远镜。

“我们发现了一个时间机器,让我们回到宇宙的最早的明星。”

托马斯·诺德兰德博士,天文学家,澳大利亚国立大学

鲍勃 was different, unexpected. Bob’s extremely low metallicity was surprising. According to Nordlander, Bob is like a time machine, because the low metallicity is a glimpse back in time to the conditions that formed the star.

23米ANU望远镜在春天。图像信用:ANU / Sing Spring天文台。

“我们发现了一个时间机器,让我们回到宇宙最早的明星,”诺德兰德博士说。

鲍勃 is unusual because its iron content is almost nil. With an iron level 1.5 million times lower than the Sun, it’s more similar to a Population III star than it is to stars from its own generation. In fact, Bob has the lowest iron content ever detected in a star.

“这种令人难以置信的贫血之星,这可能在大爆炸后刚刚形成了几亿年,铁水平低于太阳的150万倍,”诺兰德说。 “在这个明星中,只有一个500亿的一个原子就是铁 - 这就像奥运游泳池中的一滴水。”

这是Nordlander和他的同事Martin Asplund认为发生了:

鲍勃 had an ancient progenitor, a Population III star that was typical of its time, with only helium, hydrogen and maybe a little lithium. It was about 10 times more massive than our Sun, and stars that massive burn through their fuel quickly and don’t have long lives.

当这种古老的鲍勃祖先达到了它的生命结束时,它被爆炸为一个超级。鲍勃的祖先将创建一些较重的元素,在大多数情况下,在大多数情况下都会被排除在星际空间中,并帮助形成下一代星星。但在这种情况下,爆炸并不那么强大。

“我们认为祖先明星的超新星能量如此之低,即大多数较重的元素都落入了被爆炸所造成的非常密集的残余物。只有比碳重定重于碳的细分分数,并帮助形成了旧的明星<Bob> that we found.”

艺术印象的明星过期,将化学浓缩的内容物铸造到宇宙中。在鲍勃(SMSS J160540.18-144323.1)祖先的情况下,大多数化学富集的内容物不会被弹出,但倒入超新星的残余物。信用:NASA / SWIFT / SKYWORKS DIGITAL / DANA BERRY

在某些方面,鲍勃就是在组成方面的其他光环。但除铁含量低,还有一些其他怪癖。

鲍勃具有升高的碳水平。根据论文的作者,这种高碳水平表明“富集人口III次混合 - 倒退超级新加坡”。虽然这种碳水层的其他原因,就像一个伴侣星,作者统治了他们。 “替代解释是不满意的。高度丰富的碳可能是由于中间体伴侣星的污染,但模型预测这也导致氮的相似增强。“但鲍勃没有氮素增强。

另一种可能的解释是来自星际媒介(ISM,)作者也驳回的东西的污染。 “最初无金属,或者可能是金属差但碳正常,星形也可能被ISM的吸收污染。同样,该方法的模型预测相对于耐火铁峰元件的耗尽的氮伴阳性氮的显着增强,并且同样可以排除。“

所以鲍勃本身在大爆炸后形成了几亿年,当时星星应该形成比鲍勃更高的金属。而鲍勃的无孔般的低铁水平告诉我们一些关于它更古老的祖先的事情。当那个古老的祖先走过期时,它会通过综合更重的元素 核酸化学.

This color-coded periodic table helps explain where the elements come from. <Click to Enlarge.> Image Credit: By Cmglee – Own work, CC BY-SA 3.0, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31761437

但由于其超新年爆炸的弱点,那些较重的元素没有爆破到太空中。当鲍勃在那个超新星爆炸的后果形成时,没有金属。他们都被吸回到超级遗骸中,意思是鲍勃饿死了铁,其他重点元素天文学家希望在星星鲍勃的年龄中看到。

从宇宙第一天的第一个,金属贫乏的星星中的任何一个都是不太可能的,这是幸存下来的。但我们可以看到像鲍勃这样的星星的指纹。

“好消息是,我们可以通过他们的孩子来研究第一颗星 - 像我们所发现的那样,他们出现的星星,”Asplund说。

更多的:

Evan Gough.

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