迄今为止最遥远的恒星被发现

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本文转自:扬子晚报近日,美国国家航空航天局(NASA)宣布哈勃太空望远镜(以下简称哈勃)利用引力透镜效应,发现了人类迄今观测到的最遥远的单颗恒星。这颗恒星被命名为埃伦德尔(Earendel),在古英语单词中意为晨星或旭日之光。那么,这缕“晨光”将为人类揭示宇宙演化带来哪些新的线索?记者采访了中科院紫金山天文台专家。通讯员周团辉扬子晚报/紫牛新闻记者于丹丹最遥远的恒星有多远发出的光线用亿年才到达地球这颗恒星诞生于宇宙大爆炸后的10亿年内。研究人员估计,这颗恒星的质量至少是太阳的50倍,亮度是太阳的数百万倍。由于距离地球非常遥远,它发出的光线用了亿年才到达地球,这是人类迄今为止最遥远的恒星。相关研究结果发表在《自然》杂志上。之所以能探测到如此遥远的恒星,要归功于宇宙中存在一种被称为“引力透镜”效应。什么是引力透镜效应呢?这是爱因斯坦广义相对论中预言的一种现象,指时空在大质量天体附近会发生畸变,从而使得光线在经过大质量天体附近时发生偏折。中国科学院紫金山天文台研究员郑宪忠告诉记者,这次哈勃能看到埃伦德尔,是因为在地球和埃伦德尔之间,有一块特殊的“放大镜”,这块“放大镜”其实是一个巨大的星系团——WHL-08,正是由于WHL-08的引力透镜效应,埃伦德尔的光才能被敏锐的哈勃捕捉到。这种类似于日常生活中使用凸透镜来聚集太阳光所发生的效应。我们无法向太空发射更多的巨型玻璃透镜,但幸运的是,浩瀚宇宙为我们提供了另一种更强大的方法。“当光线经过星系团时,因强大的引力而产生的空间扭曲会使光线偏折,星系团就像放大镜一样汇聚和放大了背景天体的图像,间接形成了一种‘放大镜机制’。”郑宪忠说,星系团WHL-08距离地球56亿光年,埃伦德尔所在星系的光在抵达星系团WHL-08时,被星系团扭曲成一个长长的新月形,星光被放大了数千倍。太空望远镜是通过长时间的曝光来收集宇宙中的光子,从而探测出未知天体的。在星系团的“助攻”下,这一次,哈勃捕捉到了来自埃伦德尔的光子。“身世之谜”仍待揭开可能是“初代恒星”,藏着宇宙起源的秘密关于埃伦德尔的详细“身世”,至今仍有许多未解之谜,例如它具体的质量、亮度、温度和类型等,但是它让科学家看到了捕捉第一代恒星踪迹的希望。埃伦德尔诞生于宇宙的“婴儿时期”。美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员、论文第一作者布赖恩·韦尔奇表示,埃伦德尔存在于很久以前,形成它的“原材料”可能不同于以往已知的恒星。这屡“晨光”为科学家研究早期宇宙提供了一个非常难得的窗口和机会。“现有的理论模型认为,宇宙大爆炸后,炽热的辐射渐渐平息下来,宇宙温度慢慢下降,经历一个黑暗时期,中性氢开始在一些宇宙物质密度较高的地方聚集,当其质量、压力增大到一定程度时,发生核聚变,形成了第一代恒星。”郑宪忠解释,第一代恒星诞生于距今约亿年前,基本由氢和氦元素组成,还有极少数的锂等,金属丰度接近零。它们的诞生意味着宇宙再电离时期的开始。而埃伦德尔诞生于宇宙再电离结束时期,它是否携带着第一代恒星的“出生证明”,值得探寻。郑宪忠告诉记者,至今为止,人类还没发现过第一代恒星,因为它们数量稀少,而且在宇宙演化早期,中性氢会吸收天体的光,导致恒星暗淡。如果第一代恒星被探测到,将为揭示星系化学和动力学演化提供重要线索。“了解天体是如何诞生的,对于探寻生命的起源、理解文明的意义或许也会提供一些借鉴。”郑宪忠说。■链接韦布望远镜接棒继续观测“晨星”天文学家预计WHL-08星系团的放大作用还能持续多年,让哈勃太空望远镜的“继任者”、预计今年6月底前后“上岗”的詹姆斯·韦布太空望远镜得以继续观测“晨星”。哈勃太空望远镜观测波长范围是纳米至2.5微米,分布在紫外到红外波段;而韦布太空望远镜观测波长范围是纳米至28.8微米,主要处于红外波段。遥远的“晨星”发出的光线“长途跋涉”后,会以波长较长的红外线形式抵达近地空间,令韦布太空望远镜可以对它做更清晰观测。天文学家打算观测“晨星”的亮度和温度,还想了解它的构成,研究它是否属于“第三星族星”。天文学家假设,宇宙诞生初期形成一批主要由原始氢和氦构成的恒星,它们被称为“第三星族星”。

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