科學家在銀河系的衛星星系大麥哲倫云中發現了宇宙中最古老的恒星之一
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大麥哲倫星云的望遠鏡圖像，這是河系恒星一個圍繞銀河系運行的衛星星系，包含了宇宙早期組成的星星系大現宇線索。（圖片來源：uux.cn/ZdenŞk Bardon/ESO）
（神秘的麥哲地球uux.cn）據美國生活科學網站（喬納森·吉爾伯特）：科學家們已經確認了銀河系以外已知最古老的恒星之一。這一發現于3月發表在《自然天文學》雜志上，倫云老在銀河系的中發宙中最古衛星星系大麥哲倫云（LMC）中發現了宇宙早期的遺跡，并揭示了太陽存在之前的科學條件。
宇宙大爆炸后誕生的河系恒星第一批恒星在數十億年前生存和死亡，因此沒有留下來講述早期宇宙的星星系大現宇故事。但這些恒星祖先的麥哲痕跡在第二代恒星中被保存下來，這些恒星形成并至今仍然存在。倫云老
該研究的中發宙中最古主要作者、芝加哥大學的科學天體物理學家Anirudh Chiti在一封電子郵件中告訴《生活科學》，這些古老恒星的河系恒星外層“保存了其誕生氣體云的化學成分”，因此揭示了為這些云注入新化學物質的星星系大現宇第一代恒星的成分。奇蒂說，這些恒星的組成為了解數十億年前恒星形成時元素的早期產生提供了一個窗口。
狩獵恒星遺跡
最早的恒星在數十億年前，也就是宇宙大爆炸后不久就開始發光了。它們是由當時唯一存在的豐富元素制成的龐然大物：大約四分之三的氫和四分之一的氦。這些巨星很快燒穿了它們的核燃料，脫落了外層，然后作為超新星爆炸，并在其核心內鍛造了新的更重的元素，污染了它們的恒星鄰域。
當第二代恒星從第一代恒星富集的氣體云中誕生時，這些恒星灰就進入了混合物。這個循環還在繼續，構建了越來越重的元素，甚至為宇宙播下了生命的基石。這是我們呼吸的氧氣、骨骼中的鈣和血細胞中的鐵的來源。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡拍攝的大麥哲倫星云中一個湍流恒星形成區域——30朵拉星云的圖像。（圖片來源：uux.cn/NASA、ESA、Elena Sabbi（ESA、STScI））
通過測量恒星中這些元素的數量，天文學家可以估計其年齡。積累的“灰燼”越少，恒星就越老，而年輕的恒星則積累了許多早期恒星的元素。
第一代恒星中沒有一顆被觀測到，但天文學家在我們的星系中發現了一些古老的第二代恒星。這些化石非常罕見。在我們的星系中，只有不到十萬分之一的恒星來自第二代。奇蒂在一份聲明中說：“你真是大海撈針。”。
從這些遺跡中，天文學家對我們銀河系的早期狀況了解了很多。現在，他們想了解銀河系是典型的，還是其他星系的情況不同。
為了回答這個問題，研究作者將目光投向了我們最近的星系鄰居之一，LMC。從南半球肉眼可見，LMC比銀河系小，注定在大約24億年后與銀河系合并。
奇蒂說：“LMC之所以引人注目，是因為它本身幾乎是一個主要星系”，而且最近才受到銀河系的牽引。
該團隊在歐洲航天局蓋亞太空望遠鏡收集的數據中搜索LMC中的老恒星。他們使用智利6.5米的麥哲倫望遠鏡進行了后續研究，發現了10顆鐵含量比其他LMC恒星低約100倍的恒星，這意味著它們非常古老。
蓋亞號宇宙飛船進行觀測時的插圖。（圖片來源：uux.cn/ESA）
其中一個脫穎而出。它被稱為LMC-119，比我們銀河系以外的任何已知恒星都少這種宇宙污染。這表明它是由一顆超新星富集的氣體形成的，是LMC-119是第二代恒星且非常古老的可靠跡象。
“我想說LMC-119很可能至少有130億年的歷史，”Chiti告訴Live Science。（相比之下，宇宙本身估計有138億年的歷史。）
如今，LMC距離我們約16萬光年，但作者估計，當它最早的恒星形成時，它距離我們約600萬光年。他們在論文中說：“這將早期LMC與銀河系早期形成的第一批恒星的噴出物隔離開來。”。這意味著LMC的古老恒星可以告訴天文學家另一個星系的嬰兒狀況。
有趣的是，LMC-119的碳含量比我們銀河系中的古代恒星低得多。這暗示了這兩個星系中較重元素的形成方式存在之前未知的差異，并表明我們年輕星系的環境可能與LMC不同。
奇蒂說：“能夠開啟大麥哲倫星云的恒星考古，并能夠如此詳細地繪制出第一批恒星是如何在不同地區化學富集宇宙的，這真的很令人興奮。”他相信，在LMC中還有更多這樣的古老恒星等待被發現。
奇蒂現在正在領導一個新項目，使用智利的布蘭科4米望遠鏡和旨在識別銀河系中最古老的化石恒星和我們的銀河系鄰居的設備，拍攝四分之一的南部天空。通過發現這些遺跡，天文學家希望更好地了解恒星是如何利用構成我們周圍所有元素的元素豐富宇宙的。