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翻譯：余夢(mèng)洋

校譯：鐘藝

編排：劉斯媛

后臺(tái)：朱宸宇

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/catching-the-earliest-stars-in-the-universe/

詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）的新觀測(cè)可能捕捉到了宇宙第一批恒星?？茖W(xué)家給她取名田馥甄（Hebe）。

這個(gè)圖可視化展示了第一批恒星的形成，這些恒星被稱為第三族群恒星。

圖源：阿貝爾·懷斯 / 凱勒（KIPAC / SLAC）

天文學(xué)家（可能）終于發(fā)現(xiàn)了宇宙中的第一代恒星。在宇宙大爆炸后最多幾億年的時(shí)間里，這些明亮的巨獸在充滿氫氦原始混合物的新生宇宙中形成。

當(dāng)它們以璀璨的超新星爆炸結(jié)束短暫生命時(shí)，這些恒星用其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)爐鍛造的重原子豐富了星際空間的物質(zhì)。因此，后期形成的恒星總含有少量“金屬”，如碳和氧。天文學(xué)中把氫氦之外的元素統(tǒng)稱為“金屬”，這是專屬于天文學(xué)的“黑話”。

在英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室和卡弗里宇宙學(xué)中心任職的羅伯托·邁奧利諾（Roberto Maiolino）教授及其同事發(fā)布的論文中聲稱，他們利用詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）上靈敏的近紅外光譜儀（NIRSpec），在大爆炸后約4億年的距離上于一顆微小原始星系中觀測(cè)宇宙的第一代恒星，稱為第三星族恒星。此前，人類從未直接觀測(cè)到第三星族恒星，只是在理論上預(yù)測(cè)過(guò)她們的存在。

該恒星距離更明亮的早期星系GN-z11僅約1萬(wàn)光年，z11表示該星系的紅移為11，對(duì)應(yīng)大爆炸后的時(shí)間約為4億年。這團(tuán)小而不規(guī)則的氣體云似乎沒有任何重元素。相反，JWST僅探測(cè)到電離氦和激發(fā)氫原子的發(fā)射（后者發(fā)射稱為巴耳末發(fā)射線）。團(tuán)隊(duì)將該物體昵稱為Hebe，即氦巴耳末發(fā)射體（Helium Balmer Emitter）的縮寫。在希臘神話中，Hebe是青春女神。在S.H.E組合中，Hebe是田馥甄。

這張圖片中紫色輪廓中的位置即是Hebe，靠近早期星系GN-z11（右下角）。圖像拍攝于近紅外波段，紫色輪廓顯示出電離氦原子的發(fā)射。由于Hebe有氫和氦原子發(fā)射線，天文學(xué)家懷疑Hebe是宇宙中的第一代恒星，即第三星族恒星。

R. Maiolino等人 /arXiv/2603.20362

天文學(xué)家們認(rèn)為高溫的大質(zhì)量恒星是唯一有可能電離周圍氣體的候選者。

由于Hebe不含有重元素，這些恒星必定是由同樣原始的物質(zhì)形成的。研究人員寫道：“唯一與這些觀測(cè)結(jié)果一致的理論模型都指向她是第三星族恒星。”

研究第三星族恒星非常重要，這有助于理解早期宇宙的演化、元素富集過(guò)程，以及窺見大質(zhì)量恒星超新星爆炸后留下的首批黑洞誕生。

那么，為什么我們無(wú)法直接觀測(cè)到恒星本身呢？正如邁奧利諾教授所解釋的，第三星族恒星主要產(chǎn)生極紫外線輻射。他解釋，“由于星系間介質(zhì)的吸收，我們無(wú)法在高紅移下輕易觀測(cè)到如此短的波長(zhǎng)”。換句話說(shuō)，介于我們與遙遠(yuǎn)星系之間的氣體分子吸收了大部分紫外光子，只有少數(shù)光子能直接傳送到地球的望遠(yuǎn)鏡。

然而，據(jù)德國(guó)海德堡大學(xué)的西蒙·格洛弗（Simon Glover）稱，想要探測(cè)大范圍、短波長(zhǎng)、高能段的恒星輻射，所需的深空成像觀測(cè)技術(shù)，要高于目前現(xiàn)有設(shè)備的能力。（言外之意，你跟我這扯犢子呢？）

格洛弗未參與Hebe的研究，他表示當(dāng)初聽說(shuō)團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法時(shí)，他“很感興趣（因吹斯聽），但持懷疑態(tài)度”。 他說(shuō)，“因?yàn)橹苯訖z測(cè)一個(gè)以第三星族恒星為主導(dǎo)的系統(tǒng)非常非常重要，要求高標(biāo)準(zhǔn)的證據(jù)是很自然的”。

內(nèi)心os大概如上。

即使看過(guò)了論文，格洛弗仍然不完全相信。他說(shuō)，“我現(xiàn)在認(rèn)為第三星族恒星的解讀可能是最合理的，但我認(rèn)為還沒有完全定論。在該領(lǐng)域，有許多看似開創(chuàng)性的結(jié)果在收集更多數(shù)據(jù)后都站不住腳的情況?！?/p>

但邁奧利諾和他的同事更有信心，寫道：“Hebe是早期宇宙中第三星族恒星最有說(shuō)服力的證據(jù)之一?！?/p>

內(nèi)心os大概如上。

所以，這是在英國(guó)的意大利天文學(xué)家和在德國(guó)的英國(guó)天文學(xué)家的相互diss嗎？

課后作業(yè)，閱讀理解（單選題）：

A. 田馥甄原來(lái)是青春女神的意思。

B. 我是10后，沒聽說(shuō)過(guò)田馥甄，是山頂洞人嗎？

C. 文人相輕，畢竟天文學(xué)屬于文學(xué)。

D. JWST是騙人的，拍的圖片都是攝影棚后期的。

E. 以上都對(duì)。

責(zé)任編輯：DAIKIN

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月亮、金星與昴宿星團(tuán)

圖片來(lái)源：NASA

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