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探索发现

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2019 年1月15 日 星期二 主编 / 李晨 编辑 / 张晴丹 校对 / 何工劳 Tel: (010)

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cn 黑洞与暗物质的相互作用 研究取得系列进展 恒星考古: 探 为 观 止 姻本报记者 丁佳 实习生 池涵

2019 年新年伊始,美国国家航 空航天局 (NASA) 发布了 新视野 号深空探测器拍下的柯伊伯带小行 星MU69(绰号 Ultima Thule , 即 天涯海角 ) 的照片, 第一次近距离 将这位太阳系边缘的远古邻居呈现 在世人面前. 探寻宇宙的早期历史,就像寻 找人类起源一样令人着迷.然而宇 宙之大,深空探测器能够触摸的边 界实在有限;

想要看到探测器 探 不到的远方,人们还需要借助于各 种各样的望远镜来 观 . 在大洋彼岸的中国,一群从事 恒星考古的天文学家就在孜孜不倦 地寻找另一种 宇宙化石 .最近, 中 国科学院国家天文台研究员赵刚团 队利用中国自主设计并建造的光学 望远镜 LAMOST 的巡天数据, 挑选 出一万余颗金属含量不到太阳百分 之一的贫金属星候选体,形成了目 前世界上最大的贫金属星亮源表, 相关论文发表在国际期刊《天体物 理学报 (增刊) 》 上. 那么,这些金属含量特别低的 恒星, 究竟有着怎样的奥秘?它们对 研究宇宙演化史而言,又有着怎样 的意义? 搜寻宇宙 化石 顾名思义,贫金属星就是金属 元素含量非常低的恒星.在宇宙形 成的最初几分钟,仅有的化学元素 是氢、 氦和极其微量的锂, 而宇宙中 其他化学元素都是通过恒星这个 宇宙熔炉 产生的. 所以,大爆炸之后

2 亿年左右 诞生的第一代恒星在出生时是 零 金属 的, 它们合成了一些新的金属 元素,并在死亡的时候通过超新星 爆发的方式,将这些元素抛射到星 际介质中, 从而实现了化学增丰. 这种增丰过程的细节错综复 杂, 简而言之, 在被增丰的星际介质 中诞生的下一代恒星会 继承 这些 金属元素, 并生产更多的金属元素, 再 遗传 给下一代. 如此周而复始,随着宇宙不断 变老, 金属的雪球越滚越大, 每一代 新诞生恒星中的金属含量都会比它 的上一辈多一些.今天, 新生恒星的 金属含量要比

130 亿年前的祖辈恒 星高出

200 万倍. 因此, 金属含量更低的恒星, 就 意味着它们诞生于更早的宇宙进化 阶段. 贫金属星的研究有助于解开一 系列围绕早期宇宙、 元素起源、 第一 代恒星和银河系演化的科学问题. 如现存的古老恒星中保留了哪些早 期宇宙的遗迹?金属元素是怎样在 宇宙中产生和积累的?第一代恒星 和超新星是什么样子的?银河系的 形成和演化历史是怎样的? 因此, 恒星考古的主要任务就 是搜寻和研究贫金属星. 赵刚团队 成员、中科院国家天文台副研究员 李海宁告诉 《中国科学报》 . 星海 捞针 从上世纪

80 年代以来, 恒星考 古取得了一系列重要的成果,例如 发现了金属含量超低的第二代恒 星,包括金属含量不到太阳十万分 之一的贫金属星,以及检测不到铁 含量的贫金属星;