天文學家利用歐南天文台(European Southern Observatory,ESO)的超大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT),發現了我們銀河系外最古老的恆星。這不僅對瞭解宇宙最早期的恆星形成大有幫助,也提供了一項新技術,揪出藏身在一般恆星之中的原始恆星。
原始恆星是在137億年前的大霹靂之後不久所誕生的,它們所含的金屬豐度僅有太陽的千分之一不到,所以又被稱為極貧金屬星(extremely metal-poor stars),這些在我們鄰近宇宙中的第一代恆星,數量稀少又難以觀察,大多是在我們的銀河系中發現的。
宇宙學家認為像我們銀河系這樣的大星系是由小星系合併而來的,因此銀河系中的極貧金屬星-也就是原始的恆星-應該在較小的矮星系中就已經生成。所以,我們應該也能在其它的矮星系中發現極貧金屬星,但目前為止,證據依然很少。過去幾年的大型巡天計畫中,我們在其他矮星系中所找到的原始恆星,卻還沒有我們銀河系中的古老,這也和宇宙論模型的預測不相同。
光譜就像是恆星的指紋一樣,我們可以利用它來測量元素豐度。天文學家們利用VLT上的FLAMES(Fibre Large Array Multi Element Spectrograph,光纖陣列多物件攝譜儀),檢視了銀河系附近的四個矮星系-天爐座矮星系、玉夫座矮星系、六分儀座矮星系和船底座矮星系-中超過2,000顆的巨星。由於這些矮星系距離我們30萬光年左右-大約是我們銀河系大小的三倍,因此我們只能偵測出光譜中較為明顯的譜線,它們的光譜就像是犯罪現場留下的模糊指紋。這組天文學家發現,它們所得到矮星系中的巨星光譜,和它們之後所形成的、我們銀河系中少數的極貧金屬星並不相像。
將這些光譜和電腦模型做了一番仔細的比較之後,他們發現普通的貧金屬星和極貧金屬星,它們的光譜只有極微小的差異,這也就是為什麼之前的方法沒有找到它們。
天文學家也利用VLT上的UVES(Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph紫外與可見光階梯光柵攝譜儀)針對幾顆特別古老的極貧金屬星做了更仔細的檢視。「比起之前所見的模糊指紋,現在我們簡直像是用顯微鏡來仔細檢查這些指紋」,此團隊的其中一員Vanessa Hill 表示。「但很可惜我們只能觀測少數恆星,因為這實在是花費太多時間了。」
在這些矮星系中所發現的極貧金屬星,金屬含量僅有太陽的3000至1萬分之一,也是在銀河系外所發現最古老的恆星。
這個團隊的工作不僅是發現矮星系中的第一代恆星蹤跡,也提供了一項新利器,揪出更多的古老恆星。從此,原始恆星再也無處可躲了!
Editor: Seline
新聞來源:
http://www.universetoday.com/2010/02/17/missing-early-stars-have-no-place-left-to-hide/
http://www.eso.org/public/news/eso1007/
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