詹姆斯·韦伯望远镜发现了宇宙中最大恒星的化学特征

詹姆斯韦伯太空望远镜帮助天文学家发现了超大质量恒星的第一个化学特征，这些“天空怪兽”在早期宇宙中燃烧着数百万个太阳的亮度。

到目前为止，在任何地方观测到的最大恒星的质量大约是我们太阳的 300 倍。 但新研究中描述的这颗超大质量恒星的质量估计在 5 到 000 个太阳之间。

该研究背后的欧洲研究人员团队此前曾在 2018 年对超大质量恒星的存在进行了理论化，试图解释天文学最大的谜团之一。 几十年来，天文学家一直对聚集在所谓的球状星团中的各种恒星组成的巨大差异感到困惑。

这些星团大多非常古老，可以在相对较小的空间内包含数百万颗恒星。 天文学的进步揭示了越来越多的球状星团，它们被认为是宇宙第一批恒星和第一批星系之间缺失的一环。

我们的银河系拥有超过 100 亿颗恒星，其中约有 180 个球状星团。 但问题仍然存在：为什么这些星团中的恒星具有如此多样的化学元素，尽管它们可能几乎同时诞生于同一气体云中？

许多恒星包含需要大量热量才能产生的元素，例如铝，它需要高达 70 万摄氏度的温度。 这远远高于恒星核心的温度，大约 15-20 百万摄氏度，与太阳的温度相似。

因此研究人员提出了一个可能的解决方案：一颗正在爆炸的超大质量恒星正在喷出化学“污染物”。 他们认为这些大质量恒星是由紧密堆积的球状星团中的连续碰撞产生的。 日内瓦大学的天体物理学家、该研究的主要作者科琳·查博内尔 (Corinne Charbonnel) 告诉法新社，“像种子星这样的东西会吸收越来越多的恒星。”

最终，它将变得“像一个巨大的核反应堆，不断地供给物质，并会释放出大量物质，”她补充道。 她补充说，这种喷出的“污染物”反过来会滋养正在形成的年轻恒星，使它们离超大质量恒星越近，化学物质的种类就越多。 但该团队仍需要观察来证实他们的理论。

他们在距离我们超过 11 亿光年的 GN-z13 星系中发现了它们——我们从中看到的光出现在大爆炸之后仅 440 亿年。 它于 2015 年被哈勃太空望远镜发现，直到最近才保持着观测到的最古老星系的记录。

这使得它成为哈勃的继任者（最强大的太空望远镜）詹姆斯·韦伯（James Webb）的首要目标，他于去年开始发布他的第一批观测结果。 韦伯提供了两条新线索：球状星团中恒星密度惊人，最重要的是大量氮元素的存在。

氮的形成需要真正极端的温度，研究人员认为这只能由超大质量恒星产生。 “感谢詹姆斯韦伯太空望远镜收集的数据，我们相信我们已经找到了这些非凡恒星存在的第一条线索，”Charbonnel 在一份声明中说，并将这些恒星称为“天体怪物”。

如果早些时候该团队的理论是“我们超大质量恒星的一种痕迹，那么这就像找到骨头一样，”Charbonnel 说。 “我们正在考虑所有这一切背后的野兽之首，”她补充道。

但是我们几乎没有希望能够直接观察到这只野兽。 根据科学家的说法，超大质量恒星的寿命只有大约两百万年——在宇宙时间尺度上只是一个瞬间。

然而，他们怀疑球状星团存在于大约 亿年前，而且他们可能还会发现更多它们曾经包含的超大质量恒星的痕迹。

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