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Nov. 05 2025

天文學家可能已發現宇宙大爆炸後誕生的第一批恆星

  • 天文學家可能已發現宇宙大爆炸後誕生的第一批恆星。

    天文學家可能已發現宇宙大爆炸後誕生的第一批恆星。

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多年來,天文學家一直在尋找宇宙最初誕生的第一代恆星(Population III, Pop III),如今,他們或許終於找到它們的蹤跡。來自美國俄亥俄州托雷多大學(University of Toledo)的研究團隊對詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(JWST)的重力透鏡觀測資料進行詳細分析後,認為在遙遠星系LAP1-B中,他們可能捕捉到了這些宇宙初生恆星的光芒。

第一代恆星主要由氫與氦構成,並含有微量的鋰,這些都是宇宙大爆炸後遺留的原始元素。這些恆星極為罕見,壽命極短因此早已消亡,但它們遺留的微弱星光在穿越遙遠距離後仍然有機會被捕捉。過去曾出現多次第一代恆星的候選對象,但最終都因為不符合理論預測的三大預測而被排除:

  1. 形成於極低金屬豐度的小型暗物質暈中
  2. 較大的質量,落在10 到 1,000個太陽質量
  3. 應該以小型星團的形式誕生,星團總質量約數千個太陽質量

在發表於《天文物理學快報》(Astrophysical Journal Letters)的研究中,團隊認為這次的發現同時滿足了三項條件。這個恆星系統形成於一個質量約為太陽5,000萬倍的暗物質團塊。其次,這些恆星質量龐大,介於太陽的10到1,000倍之間。最後,它們以總質量僅數千個太陽質量的小型星團存在。LAP1-B周圍氣體的光譜顯示出明確的特徵,它僅含極微量金屬元素。這暗示這個系統仍極為年輕,只有部分最初的巨星已經死亡、並以超新星爆炸的形式釋放出第一批重元素。研究團隊在論文中寫道:「LAP1-B是第一個同時符合三項Pop III理論預測的候選系統。」

儘管這項研究令人振奮,但目前仍無法完全確認這些就是第一代恆星。仍有一些不確定性待解決,例如早期超新星到底噴出多少物質、以及現有模型是否足以精確描述早期宇宙的物理過程。然而,這項新研究為尋找其他遠古天體提供了重要線索。研究團隊指出,結合韋伯望遠鏡的強大觀測能力與重力透鏡等技術,能夠進一步發現更多類似目標。LAP1-B就是透過這種星系團重力透鏡被捕捉到的,因此這項發現可能只是冰山一角。

 

資料來源:Phys.org

原始論文(Open Access):Eli Visbal et al, LAP1-B is the First Observed System Consistent with Theoretical Predictions for Population III Stars, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae122f

文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

 

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