超级计算机挖掘出第一颗恒星化石

据推测，它们是在大爆炸之后大约1亿年形成的，它是由氢气，氦气和微量轻金属的原始气体引起的普遍黑暗中形成的。这些气体冷却，分解并点燃成恒星，其质量高达太阳的1000倍。星星越大，燃尽越快。在第一批恒星可能只活了几百万年，在宇宙的年龄是杯水车薪，在约138十亿年。他们几乎不可能被观察到，迷失在时间的迷雾中。

当不含金属的第一颗恒星坍塌并爆炸成超新星时，它们锻造了更重的元素，例如碳，它们为下一代恒星提供了种子。这些第二颗恒星中的一种称为碳增强的贫金属恒星。他们就像是天文学家的化石。它们的组成反映了第一批恒星中较重元素的核合成或融合。

“我们可以通过间接测量获得结果，从而从贫金属恒星的元素丰度中获取无金属恒星的质量分布，”佐治亚州物理学院相对论天体物理学中心博士后GenChiaki说道。科技

Chiaki是一项研究的主要作者，该研究发表在2020年9月的“皇家天文学会月刊”中。该研究首次模拟了不含金属的第一颗恒星的微弱超新星，该超新星通过喷射的钻头的混合和回落产生了碳增强的丰度模式。

动画显示了由50个太阳质量的第一代恒星的超新星产生的碳和铁的富集过程。四个面板显示密度，温度，碳和铁的丰度。首先，金属以几乎球形的方式分散在周围区域(爆炸后<14Myr)。然后，金属在水平方向上膨胀，而膨胀在垂直方向上停止。最终，金属再次返回中心区域，形成下一代恒星。图片来源：Chiaki等。

他们的模拟还显示，碳质颗粒播种了产生的气体云的碎片，导致形成了低质量的“贫金属”恒星，这些恒星可以生存到今天，并且有可能在未来的观测中发现。

“我们发现，与观察到的碳增强的恒星相比，这些恒星具有非常低的铁含量，这些恒星具有数十亿分之十的太阳铁。但是，我们可以看到气体云的碎片。这表明低质量恒星在铁的丰度低。这种恒星尚未被观察到。我们的研究为我们提供了关于第一颗恒星形成的理论见解。”

Wise和Chiaki的研究属于“银河考古学”领域的一部分。他们将其比作是寻找地下文物，这些文物讲述了已久的社会特征。对于天体物理学家而言，长石恒星的特征可以从其化石遗迹中揭示出来。

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