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第一代超大質(zhì)量恒星演化成為對不穩(wěn)定超新星的藝術(shù)展示圖。（中科院國家天文臺供圖）

科學(xué)家利用郭守敬望遠鏡在銀暈恒星中發(fā)現(xiàn)了一顆質(zhì)量高達260倍太陽質(zhì)量的第一代恒星的化學(xué)遺跡，首次從觀測上證實了第一代恒星質(zhì)量可達太陽質(zhì)量數(shù)百倍的理論猜想，對于進一步探索宇宙演化奧秘具有重要意義。

該研究由中國科學(xué)院國家天文臺研究員趙剛帶領(lǐng)的國際團隊完成，相關(guān)成果6月7日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表。

郭守敬望遠鏡。（中科院國家天文臺供圖）

宇宙大爆炸之后，第一代恒星形成，它們不僅給宇宙帶來第一縷曙光，還創(chuàng)造出新的元素，主導(dǎo)著早期宇宙的化學(xué)增豐過程和演化歷史。

“由于第一代恒星誕生年代久遠且壽命短，現(xiàn)在直接觀測到的難度極大，因此開展研究主要通過極貧金屬星。部分極貧金屬星可能誕生于第一代恒星終結(jié)時形成的氣體云，是研究第一代恒星的‘活化石’。”文章第一作者、中科院國家天文臺副研究員邢千帆介紹，天文學(xué)理論推測，第一代恒星質(zhì)量可達太陽質(zhì)量數(shù)百倍，但在此之前，超過100倍太陽質(zhì)量的第一代超大質(zhì)量恒星從未被觀測證實過。

此項研究中，團隊結(jié)合郭守敬望遠鏡低分辨率光譜和日本昴星團望遠鏡高分辨率光譜數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一顆化學(xué)豐度極為特殊的極貧金屬星（LAMOST J1010+2358），這顆恒星的化學(xué)豐度特征無法通過核坍縮超新星理論模型解釋，卻與260倍太陽質(zhì)量的對不穩(wěn)定超新星理論計算結(jié)果高度吻合。

化學(xué)豐度特殊恒星LAMOST J1010+2358與超新星模型的比較。（中科院國家天文臺供圖）

《自然》期刊審稿人評價，這一發(fā)現(xiàn)第一次為對不穩(wěn)定超新星與銀暈恒星化學(xué)豐度之間的聯(lián)系提供了決定性證據(jù)。未來可以通過對第一代恒星遺跡的分析，加深對銀河系演化歷史的理解。

“此項工作對研究第一代恒星的初始質(zhì)量函數(shù)意義重大，并將對元素起源、宇宙早期的恒星形成和星系化學(xué)演化等方面的研究產(chǎn)生深遠影響?！壁w剛說。

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