宇宙中最早的恒星

超自然現象探索官 2024-03-18 07:52:18

尊敬的讀者,感謝您在百忙之中閱讀我的文章,這是對我努力的肯定,也是持續創作的動力,向您致以我最誠摯的敬意,希望能得到您的一個"關注",在此感謝!

天文學家尋找恒星並不困難。畢竟,天空中根本就充滿了它們。在萬裏無雲的夜空中,無論你往哪裏看,你都會看到星星。他們非常不同。但有一種非常特殊的恒星類型尚未被望遠鏡發現。這些是宇宙中最早的恒星。

星星不會永遠存在。他們出生、生活和死亡。就像我們的太陽,形成于 46 億年前。它不是宇宙中的第一顆恒星。因爲後者已經有138億年的曆史了。

因此,很明顯太空中存在比我們的恒星更古老的恒星。其中有第一個。那些首先用耀眼的光芒照亮無限黑暗的人。

恒星種群

在天文學中,恒星被分爲稱爲“星群”的群體。我們的太陽屬于第一星族。屬于它的恒星是在數十億年前形成的。它們目前正處于進化的黃金時期。已經存在約 100 億年、顯著早于太陽形成的恒星被歸類爲第二星族。它們仍然存在于宇宙中。天文學家在太空中觀察到數量難以想象的類似物體。它們最常見于星系的外部區域。但是,盡管它們年齡很大,但這些物體也不是宇宙中的第一批恒星。

科學家們知道這一點是因爲它們所謂的“金屬性”。在天文學中,“金屬”是除氫或氦之外的任何東西。當然,每個人都知道這在化學上是不正確的。但在這種情況下,科學家更容易以這種方式將大爆炸後宇宙中出現的所有元素與恒星工作的結果分開。

像太陽這樣的恒星,和所有其他恒星一樣,幾乎完全由氫和氦組成。但事實並非如此。它們在出生時就含有一定量的金屬。它們是形成這些物體的大型氣體雲的一部分。

那麽這些金屬從哪裏來呢?它們是由其他恒星産生的,這些恒星在其生命周期中通過熱核聚變過程在其深處産生了這些元素。然後,在他們生命的盡頭,由于強烈的爆炸,他們將積累的貨物散布到整個太空。

較老的第二星族恒星也含有金屬。它們的數量比第一族恒星要少,但數量仍然很多,我們可以清楚地得出結論,這些恒星從它們之前存在的其他恒星那裏獲得了金屬。

宇宙的第一批恒星

于是,漸漸的我們就來到了今天要聊的話題——第一批明星。正如我們已經發現的,它們的顯著特點是不含金屬。它們僅由氫和氦組成。這些是第三星族恒星。它們是宇宙中最早的恒星。

天文學家知道它們曾經存在過。因爲所有既不是氫也不是氦的化學元素都必須來自某個地方。這只能是恒星內部發生熱核聚變過程的結果。如果大爆炸之後太空中只存在氫和氦,那麽,最初的恒星一定只由氫和氦組成。但它們在自身內部産生了第一種新的化學元素。他們在生命結束後也用它們豐富了宇宙。

科學毫不懷疑第三族恒星曾經存在過。但找到它們是極其困難的。盡管天文學家懷疑,這些最初的恒星質量非常大!

活得快死得早

如今,恒星質量的理論上限約爲 150 個太陽質量。但這並不是一個固定的限制。科學尚不清楚恒星到底有多大。這取決于很多條件。但當宇宙最初開始創造第一顆恒星時,這個極限可能是幾百個太陽質量。也許甚至第一顆恒星的質量也高達 1000 個太陽。正是因爲它們僅由氫和氦組成。

看來這應該簡化搜索。畢竟,大質量恒星比微小矮星更容易找到,對吧?是的。但恒星的質量越大,其內部的溫度就越高。而更強烈的熱核聚變發生在它的核心。

這就是爲什麽大質量恒星比小恒星消耗燃料的速度要快得多。

我們相對較小的太陽的壽命爲 10 至 120 億年。一顆位于 III 星族的巨大恒星會以更快的速度“燒毀”——1 年內,最多 200 萬年。當然,這意味著最初的巨大恒星都沒有幸存到今天。

尋找宇宙第一顆恒星是一項完全沒有希望的任務。畢竟,你怎麽能找到 130 億年以來不存在的東西呢?

熄滅的星星之光

但情況並沒有那麽糟糕,因爲這就是宇宙中廣闊距離發揮作用的地方。當我們觀察已經在很長一段時間裏來到我們身邊的光時,就好像我們在回顧過去。銀河系的光花了 130 億年才到達我們,在我們看來,它就像 130 億年前的樣子。當宇宙本身幾乎還是個嬰兒時。

我們的望遠鏡可以看到如此古老的星系。大爆炸後幾億年,它們開始向太空發射光。

但光線被“拉伸”了。隨著他在空間中移動,後者變得越來越大。這就是爲什麽其中一些光至今仍在運動。它有很長的波長。但天文學家仍然有機會探測到它。簡而言之,如果他們擁有具有適當分辨率和靈敏度的設備。然而,他們還沒有這樣的設備。而且他們不太可能在不久的將來出現。

探測第一顆恒星的光是相當困難的。但原則上,沒有什麽是不可能的。科學家們已經觀察到了非常古老的恒星。而且它們含有極少的金屬。但到目前爲止,還沒有人發現它實際上幾乎與宇宙本身一樣古老......

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超自然現象探索官

簡介:致力于超自然現象、星球科普、天體物理學、天文學