这颗名为 AS0039 的恒
天文学家发现了一颗极其不寻常的恒星,他们认为这是宇宙最早恒星之一的恒星化石或残余物。
这颗名为 AS0039 的恒星位于 Sculptor 矮星系中,距离太阳系约 290,000 光年。
在银河系外测量的任何恒星中,这颗恒星残骸的金属浓度最低,尤其是铁。
研究人员认为,这一发现证明残余物是宇宙最早恒星之一的直系后代,其中金属含量极低。
研究小组发现,AS0039 的原始母星质量约为 20 个太阳质量,很可能死于超新星——这种恒星爆炸的威力是普通超新星的10 到 100 倍。
这一发现可能会揭示关于宇宙第一批恒星的新信息,这些信息直到现在才被直接或间接地观测到。
“AS0039 具有如此不寻常的化学成分,它使我们能够探测第一批恒星的性质,特别是它们的恒星质量。
”该研究的合著者、英国剑桥大学的天文学家 Mike Irwin 告诉 Live Science 。
尽管所有的恒星都是被称为等离子体的热气体球,由核心元素的融合提供燃料,但它们也极其多样化;
它们的大小和颜色范围很广。
但是所有的恒星都可以根据它们的化学成分或金属丰度分为三个不同的组——星族 I、星族 II 和星族 III。
星族 I 恒星与太阳和可观测宇宙中的大多数其他恒星一样,金属含量很高,尤其是铁,并且富含相对较重的元素,如钙和镁。
星族 II 的恒星,例如 AS0039,则要少得多;
这些金属贫乏的恒星只含有微量的重元素。
从未见过的第三族星几乎完全不含金属,并且重元素为零。
欧文说:“虽然从未探测到第三族恒星,但天文学家知道,宇宙中诞生的第一批恒星应该是第三族恒星。
”
在核聚变过程中,氢原子融合在一起形成氦,释放出巨大的能量。
大多数恒星——那些质量高达 1.4 个太阳质量的恒星——会慢慢耗尽它们的氢燃料,直到没有剩下的燃料,膨胀成红巨星,最终坍缩成白矮星。
然而,较大的恒星很快就会耗尽它们的氢,而是开始将氦融合成碳,最终将碳融合成铁,这是恒星可以产生的最重的元素。
最终,这些大恒星变得过于密集并自行坍缩并爆炸成超新星,这不仅将恒星的元素分散到周围的空间中,而且释放出足够的能量来产生比铁重的元素。
新恒星通常是在先前恒星留下的气体云中诞生的,因此当它们形成时,它们会从它们之前的爆炸恒星中吸收一些金属和重元素。
因此,今天观察到的所有恒星都是星族 I 或星族 II 星,因为它们是由先于它们的恒星的残余物形成的。
然而,欧文说:“宇宙中的第一批恒星,即第三族恒星,是由纯氢形成的,这是大爆炸后产生的第一种元素。
”“第三族恒星被定义为宇宙中形成的第一代恒星,因此是由零金属丰度形成的。
”
这些主星也缺乏重元素,因为没有超新星创造它们。
当研究人员发现 AS0039 时,他们惊讶于它的金属含量如此之低,即使与其他第二族群恒星相比也是如此。
主要数据来源普朗克卫星(2013–2021)测宇宙微波背景辐射(CMB),给出:137.97 亿年(138.2 亿年)。
近年(2025)CMB 高精度测量(ACT 等)精度提高到约 0.1%,结果仍确认:138 亿年。
交叉检验最老恒星年龄:126–130 亿年(比宇宙年轻,符合逻辑)。
放射性元素衰变、高红移星系年龄(如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时)均与 138 亿年一致。
简单说教科书 / 标准答案:138 亿年更精确值:137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上;
如果未来有全新模型(比如有人提出宇宙可能更老,如 300 多亿年),那还需要更多证据才能取代现在的结论。
它拥有世间顶尖的引力束缚力,独特的视界边界划分出截然不同的时空领域,只要踏入视界范围之内,就连每秒三十万公里的光速,都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。
今天就用闲聊述说的口吻,聊聊黑洞引力的奇特特性,讲讲视界的划分意义,理清为何光速都无法从黑洞内部脱身,一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。
宇宙天体的引力强弱,一直和自身质量、密度牢牢挂钩。
普通恒星、行星的引力,只能束缚周边卫星与星际物质,物体只要达到对应速度,就能摆脱引力飞向深空。
而黑洞诞生于大质量天体的末期演化,巨型恒星燃料耗尽后,再也无法支撑自身庞大躯体,核心在自身重压下急剧向内坍缩,体积被无限压缩,密度飙升到难以想象的地步。
极致致密的结构,催生出碾压所有常规天体的超强引力,这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。
从黑洞形成的那一刻开始,它就注定成为宇宙里特殊的存在,和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。
围绕黑洞存在一层无形的边界,这便是人们常说的事件视界。
它没有实体外壳,肉眼无法直接看见,却是一道无法逾越的分界线。
视界之外的宇宙空间,依旧遵循常规物理规则,光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭,天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。
一旦物质、光线跨越这条无形界线,彻底进入视界内部,一切都会发生颠覆性改变。
黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在,再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。
衡量天体引力束缚能力,有一个关键参照标准就是逃逸速度,也就是物体摆脱天体引力束缚,飞向宇宙远方需要具备的最低速度。
地球有着自身对应的逃逸速度,火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空,太阳系里的各大行星、恒星,都有着各自固定的逃逸速度门槛。
黑洞打破了常规天体的速度极限,视界内部的逃逸速度直接超越光速。
光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度,连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼,其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。
光线坠入黑洞视界后,无法向外反射、传播,我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮,这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。
任何闯入视界之内的物质,不管是庞大的恒星残骸,还是细碎的气体尘埃,都会被强大引力不断拉扯撕扯,最终向着黑洞中心奇点不断坠落,彻底消融在这片深渊之中。
超强引力不止禁锢视界内部的一切,也会剧烈扭曲周边时空。
靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折,光线途经周边空间也会发生明显偏转。
不少遥远天体发出的光芒,在奔赴地球的途中靠近黑洞区域,都会被引力改变行进路线,这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。
科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹,一步步推算黑洞位置,测算它的质量与引力强度。
时至今日,人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查,视界内部的时空结构、物质形态,还留存着大量未解谜题。
光速无法逃逸的特性,让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域,里面的一切变化都无法向外传递信息。
黑洞凭借极致强大的引力,划定出超越光速束缚的视界禁区,成为宇宙中最神秘的深渊天体。
这份打破常规物理认知的特质,不断吸引着人类探索研究,随着天文观测技术持续进步,未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。