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历史上最远的单一恒星诞生!光到达地球需要129亿年

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由美国约翰霍普金斯大学的天文学家布赖恩·韦尔奇领导的一个研究小组宣布,用“哈勃”太空望远镜的观测结果,发现了观测历史上最远的单一恒星

位于“鲸鱼座”方向的这颗恒星被研究小组命名为“Earendel(埃尔伦德尔)”“Earendel”在古英语中是“黎明之星”的意思。美国航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA),以及使用哈勃太空望远镜的美国太空望远镜科学研究所(STScI)等也发表了发现“Earendel”的消息。

光到达地球大约需要129亿年的遥远星球“Earendel(埃尔伦德尔)”

由于宇宙在不断膨胀,天体发出的光的波长在行进很长的距离时不断延伸。在可视光线中,波长会向较长的红色偏移,所以这种现象被称为(宇宙学上的)红移

红移的量(z表示)在光前进的距离越长红移的量就越大,因此可以用来测量地球到那个天体的距离。迄今为止已知的最远的单一恒星是在2018年4月被发现的被称为“伊卡洛斯(Icarus)”的恒星,它的红移值为1.5,发出光是在约94亿年前。

根据发表,埃尔伦德尔红移被认为是6.2。这个数值意味着从埃尔伦德尔发出的光到达地球大约花费了129亿年的时间,大大刷新了伊卡洛斯的记录。这次的研究成果是“破纪录的发现”,NASA预告要发表,可以说确实如此。

Earendel(埃尔伦德尔)是在使用哈勃太空望远镜的观测计划“RELICS”的数据中发现的。RELICS以观测早期宇宙中明亮的星系为目的,由STScI的Dan Coe领导,他也参与了此次研究。韦尔奇回忆道:“一开始我还真不敢相信,因为这比以前的记录要远得多。”

如果距离遥远,光到达地球需要100亿年以上,那么即使是像银河那样大的天体,看起来也只是小小的斑点。但是,在遥远的星系和地球之间,如果有类似星系团的天体介入的话,由于“引力透镜”效应,遥远的星系的影像可能会被放大。所谓引力透镜,是指前方天体的重力扭曲时空,从而改变远处天体发出的光的行进方向的现象。

埃尔伦德尔所属的星系,因为前面的星系团“WHL0137-08”起到了透镜的作用,所以像被扭曲了,看起来像细长的新月。研究小组认为,埃尔伦德尔是星系中常见的特征之一,是由引力透镜效应扩大后形成的单一恒星。据推测,埃尔伦德尔的质量大约是太阳的50倍,可以与已知最重的恒星相媲美。

研究小组对埃尔伦德尔今后的观测抱有很大的期待。特别引人注目的是埃尔伦德尔的化学成分。

在刚刚诞生的宇宙中,只有和比例极小的。金属(※这里是比氢和氦更重的元素的总称)是恒星内部的核融合反应和超新星爆炸等产生的,随着恒星的世代交替而增加。

恒星根据金属的量被分类为“种族I(金属多的年轻恒星)”、“种族II(金属少的老恒星)”、“种族III(不含金属的第一代恒星)”。但是,迄今为止,被称为first star(初代星)的种族III的星还没有被发现。

由于埃尔伦德尔是大爆炸之后大约只有9亿年的恒星,所以所含金属的量应该还很低。虽然被认为可能性很低,但是如果埃尔伦德尔只由氢和氦构成的话,这将是历史上首次获得单一恒星的证据。

根据发表的内容,预定从2022年夏天开始进行科学观测的新型太空望远镜“詹姆斯·韦伯”埃尔伦德尔的观测,早在2022年下半年就已被预定。通过韦伯太空望远镜的观测,可以确认埃尔伦德尔是一颗单一的恒星,还可以获得年龄、温度、质量、尺寸等信息。

另外,韦尔奇对使用韦伯太空望远镜观测到更远星星的可能性抱有强烈的期待,“真是令人难以置信地兴奋”。韦伯太空望远镜利用比可视光线波长更长的红外线观测天体,所期待的成果中也包含了第一颗星的发现。“我想看看韦伯太空望远镜打破埃尔伦德尔的记录。”,韦尔奇说道。

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