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第一代超大質量恒星演化成為對不穩定超新星的藝術展示圖。（中科院國家天文臺供圖）
科學家利用郭守敬望遠鏡在銀暈恒星中發現了一顆質量高達260倍太陽質量的第一代恒星的化學遺跡，首次從觀測上證實了第一代恒星質量可達太陽質量數百倍的理論猜想，對于進一步探索宇宙演化奧秘具有重要意義。
該研究由中國科學院國家天文臺研究員趙剛帶領的國際團隊完成，相關成果6月7日在國際學術期刊《自然》在線發表。
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，還創造出新的元素，主導著早期宇宙的化學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，天文學理論推測，第一代恒星質量可達太陽質量數百倍，但在此之前，超過100倍太陽質量的第一代超大質量恒星從未被觀測證實過。
此項研究中，團隊結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據發現了一顆化學豐度極為特殊的極貧金屬星（LAMOST J1010+2358），這顆恒星的化學豐度特征無法通過核坍縮超新星理論模型解釋，卻與260倍太陽質量的對不穩定超新星理論計算結果高度吻合。
化學豐度特殊恒星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，這一發現第一次為對不穩定超新星與銀暈恒星化學豐度之間的聯系提供了決定性證據。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量函數意義重大，并將對元素起源、宇宙早期的恒星形成和星系化學演化等方面的研究產生深遠影響。”趙剛說。
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