银河系古老恒星难解之谜

莫心海

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每日科学网2011年11月15日报导,丹麦尼尔斯‧玻尔(Niels Bohr)研究所天文学家在用欧洲南方天文台智利的巨型望远镜研究银河系中最古老恒星时发现一个难解之谜,这些被称为银河系恒星化石的最古老的恒星有异常大含量的黄金,铂和铀等重金属元素。因为重金属元素应该在更年轻的恒星上才能看到,它们的来源一直是个谜。

根据大爆炸理论,大爆炸后不久,宇宙由神秘的暗物质、氢和氦等轻元素主宰。然后由于暗物质和气体团的相互作用,气体团坍缩成最早一代的恒星。

根据恒星演化理论,在这些恒星内部,氢气和氦的通过聚变反应融合在一起,形成第一批较重的元素如碳、氮和氧,然后经过几亿年时间,再陆续形成其它元素。但是根据现代宇宙学理论,这些早期恒星重金属元素的含量只有我们太阳重金属元素含量的千分之一。

大量重金属元素形成于超新星爆发,超新星爆发将这些元素抛向太空,其中的气体再次坍缩形成新的恒星。这样,新一代的恒星重元素含量比那些第一代恒星要高得多。

因此,发现宇宙早期恒星含丰富的重元素非常意外。而且这些早期恒星就在我们自己的银河系。

“在银河系外部也有从我们自己的星系的童年中存留下来的古老的‘恒星化石’,这些年老恒星在星系盘的上方和下方的晕环里。在这些恒星中约有1-2%有异常含量的重元素。”特蕾色‧汉森(Terese Hansen)解释说,他是哥本哈根大学玻尔研究所的天体物理学和行星科学的天体物理学家。

玻尔研究所的研究小组花了几年时间,用欧洲南方天文台在智利的巨型望远镜研究这些古老的恒星。为了了解这些重元素的起源,他们又花了四年时间,用拉帕尔马的北欧光学望远镜观察其中17个“异常”恒星。

为什么这些古老恒星含有丰富的重金属元素还是个谜。

天文学家认为一种可能性是这些星体都是双星系统中的一个星体,伴星发生超新星爆发后产生的重金属元素,将这些恒星的外层涂上了一层薄薄的重金属元素。但是观察结果发现其中大多数都不属于双星系统。

另一种观点认为最早一代超新星爆发向不同方向射出重元素,这些元素被带到弥漫在太空中的气体云中,然后这些气体云坍缩形成了我们今天所看到的这些星星。但是这又与这些恒星的最古老身份相矛盾。

参考资料:
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111115095911.htm

--转载自正见网 http://big5.zhengjian.org/articles/2011/11/18/78711.html

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