大麦哲伦云星系中发现的宇宙中最古老的恒星

太空——科学家们发现了银河系外已知最古老的恒星之一。 研究结果发表在期刊上 自然天文学 上个月，它在银河系的卫星星系大麦哲伦星云（LMC）中揭示了宇宙早期的遗迹。

大爆炸后诞生的第一批恒星在数十亿年前就已经死亡，因此没有什么可以讲述宇宙起源的故事。 然而，这些恒星祖先的痕迹保留在今天仍然存在的第二代恒星中。

该研究的主要作者、芝加哥大学天体物理学家阿尼鲁德·奇蒂（Anirudh Chiti）表示：“古老的外层保留了其诞生气体云的化学成分，因此揭示了在云中播下新化学物质的第一代恒星的成分。” ， 告诉 生活科学。

奇蒂补充道：“这些恒星的成分提供了数十亿年前恒星形成时元素产生的早期图景。”

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寻找星辰遗物

大爆炸后最早出现的恒星是由当时唯一丰富的元素组成的巨星，其中大约四分之三是氢，四分之一是氦。 其中一些巨星迅速燃烧掉核燃料，脱落外层，然后爆炸成超新星。 由此产生的爆炸用在核心中形成的新的、更重的元素污染了环境。

当第二代恒星从第一代恒星浓缩的气体云中诞生时，恒星的灰烬就混入其中。 这个循环继续进行，产生了越来越重的元素，甚至在宇宙中播下了生命的基石。 这包括我们呼吸的氧气、骨骼中的钙和血细胞中的铁。

通过测量恒星中这些元素的含量，天文学家可以估计其年龄。 收集的灰烬越少，恒星的年龄就越大，而年轻的恒星则积累了更多前几代的元素。

第一代恒星尚未被观测到，但天文学家在我们的银河系中看到了几颗古老的第二代恒星。 化石非常罕见。 “我们银河系中只有不到十分之一的恒星来自第二代。这真是大海捞针，”奇蒂说。

从这些遗骸中，天文学家了解了很多关于我们银河系早期状况的信息。 现在，他们想了解银河系是否是一个特殊的星系，或者与其他星系不同。

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为了回答这个问题，研究作者观察了我们最近的邻近星系之一——大麦哲伦星系。 从南半球肉眼可见，LMC 比银河系还要小，预计将在未来 24 亿年左右与我们的银河系合并。

奇蒂说：“大麦哲伦星系很重要，因为它几乎是一个大星系，而且最近受到了银河系的影响。”

研究小组根据欧洲航天局盖亚太空望远镜收集的数据在LMC中寻找老恒星。 他们利用智利的 6.5 米麦哲伦望远镜进行后续跟踪，发现了 10 颗恒星的铁含量比其他 LMC 恒星少约 100 倍。 也就是说，它们非常古老。

有一个很突出。 它被称为 LMC-119，其宇宙污染比银河系外任何已知恒星都要少。 这表明这颗恒星是由仅一颗超新星富集的气体形成的，并且明确表明 LMC-119 是一颗非常古老的第二代恒星。

“我认为 LMC-119 可能至少有 130 亿年的历史，”Chiti 说。 作为比较，宇宙的年龄估计为 138 亿年。

目前，LMC距我们约16万光年，但研究人员估计，最早的恒星形成时距我们约600万光年。 他们在论文中表示：“这将早期大麦哲伦星系与早期银河系形成的第一批恒星的喷射物隔离开来。” 这意味着大麦哲伦星系的古老恒星可以告诉天文学家其他星系中婴儿恒星的状况。

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有趣的是，LMC-119 的碳含量比我们银河系的古代恒星少得多。 这表明这两个星系中重元素的形成方式存在以前未知的差异。 它还表明我们银河系的环境可能与大麦哲伦星系的环境不同。

奇蒂说：“揭开大麦哲伦星云的恒星考古学，并能够详细绘制第一批恒星如何在不同区域以化学方式丰富宇宙的图谱，真是令人兴奋。” 科学家认为，大麦哲伦星系中还有许多其他类似的古代恒星。

Chiti 目前正在领导一项新计划，利用智利的 Blanco 4m 望远镜拍摄南半球的天空。 然后，设计用于识别银河系和邻近星系中最古老的恒星化石的设备。

通过发现这些恒星化石，天文学家希望能够更好地了解恒星如何用构成我们在宇宙中看到的一切的元素来丰富宇宙。 资料来源：生活科学