天文学家发现迄今“最纯净的恒星”

发布者：客至天涯 2026-4-25 10:06

一颗巨大且纯净的远古恒星进入银河系示意图。（Navid Marvi/Carnegie Science）

天文学家近日发现一颗原始恒星，其化学成分刷新了“最纯净恒星”的纪录。研究还发现，这颗远古恒星诞生于银河系之外，之后才漂移进入我们的星系。

最早的恒星体积巨大、温度极高且极为明亮，它们由原始的氢与氦气团形成。这些恒星生命短暂，迅速燃烧并很快死亡，但在消亡之前，它们在自身残骸中产生了新的元素，进而孕育出后续一代又一代的恒星。科学家对此已有基本了解，但关于这些远古恒星仍存在许多未解之谜。

一组天文学家发现了目前已知化学成分最为“纯净”的这颗恒星，这可能使它成为宇宙中最古老的恒星之一。这颗恒星可能形成于大爆炸后最初的数十亿年间，是宇宙第二代天体的一个天文遗迹。

这项发现于4月3日发表在《自然‧天文学》期刊上，为研究古老恒星的演化以及它们如何转变为现今常见、体积较小且寿命更长的恒星提供了难得的线索。研究主要作者、芝加哥大学天文与天体物理助理教授亚历山大‧吉（Alexander Ji）表示：“这些原始恒星就像是通往宇宙恒星与星系黎明的窗口。”

早期恒星的诞生

在宇宙初期，一切是一团高温、混浊且高密度的粒子汤，随着时间逐渐冷却并膨胀。科学家认为，第一代恒星在大爆炸后仅几亿年便开始形成，大约发生在137亿年前左右。

第一代恒星由纯净的氢与氦构成，但在其核心内部，原子会融合成更重的元素。当这些恒星燃料耗尽并发生爆炸后，其残骸又形成新一代恒星。随着这一过程反复进行，每一代恒星都含有更多的重元素。

吉表示：“宇宙中所有较重的元素——天文学家称之为‘金属’——都是由恒星过程产生的，包括恒星内部的核聚变反应、超新星爆炸，以及极高密度恒星之间的碰撞。”

第一代恒星目前尚未被直接观测到。为了研究早期恒星的演化，天文学家会寻找“金属含量极低”的恒星，也就是几乎不含铁与碳等重元素的恒星。

这次研究团队透过“史隆数位巡天”（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）的资料库搜寻异常数据，锁定潜在的古老恒星候选目标。2025年4月，他们前往位于智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜进行进一步观测。

其中有一颗恒星特别引人注目，其金属含量不到太阳的0.005%。共同作者、芝加哥大学本科生娜塔莉‧奥兰蒂亚（Natalie Orrantia）表示：“我们观察得越多，就越确信它是真实存在的。”

远古时代的遗迹

这颗名为SDSS J0715−7334的恒星距离地球约8万光年。进一步分析显示，它的化学成分刷新了“最纯净恒星”的纪录，成为迄今观测到化学成分最原始的恒星。

事实上，它的金属含量仅为先前纪录保持者（J1029+1729）的一半，尤其在铁与碳的含量上极为稀少。

透过欧洲太空总署“盖亚”（Gaia）任务的数据，研究团队发现这颗恒星其实是“银河系移民”。它可能在宇宙的其它地方形成，之后才被引力捕捉进入银河系。

这项发现也帮助科学家更了解恒星为何随时间变得越来越小，原因可能与宇宙早期缺乏尘埃有关。研究共同作者、芝加哥大学研究生皮埃尔‧蒂博多（Pierre Thibodeaux）表示：“现在宇宙中到处都有尘埃，但我们不确定在那个时期是否已经如此。如果当时有尘埃，它会让气体分裂成多个小团块，从而形成多颗较小的恒星，而不是一颗巨大的恒星。”

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