天文學(xué)家在銀河系外發(fā)現(xiàn)了一顆極為罕見的恒星,其鐵含量僅為太陽的四萬分之一,被認定為目前已知鐵含量最低的恒星。這顆編號為PicII-503的恒星位于繪架座II矮星系,距離地球約15萬光年,因其獨特的化學(xué)組成被科研團隊稱為“恒星化石”。
研究團隊通過維克托·M·布蘭科望遠鏡的暗能量相機(DECam)首次鎖定這顆恒星,隨后結(jié)合甚大望遠鏡(VLT)和麥哲倫-巴德望遠鏡的觀測數(shù)據(jù),確認其金屬含量極低。進一步分析顯示,PicII-503的鐵含量僅為太陽的1/43000,鈣含量更低至1/160000,但碳含量異常高,碳鐵比是太陽的1500倍以上。這種極端比例在銀河系外恒星中尚屬首次發(fā)現(xiàn)。
科研人員指出,PicII-503屬于星族II恒星,這類恒星形成于宇宙早期,其金屬元素主要來自第一代恒星(星族III恒星)的核合成產(chǎn)物。第一代恒星誕生于大爆炸后僅含氫、氦和微量重元素的環(huán)境中,它們通過超新星爆發(fā)將新合成的碳、鐵等元素拋入星際介質(zhì),為后續(xù)恒星的形成提供了“原料”。第二代恒星因此攜帶了第一代恒星留下的化學(xué)印記,成為研究宇宙早期演化的重要樣本。
團隊推測,PicII-503極高的碳鐵比可能與第一代恒星死亡時的爆炸能量有關(guān)。若超新星爆發(fā)能量較低,較輕的碳元素可能被拋入星際空間,而較重的鐵元素則部分回落到殘骸中,導(dǎo)致后續(xù)形成的恒星碳含量偏高而鐵含量極低。這一假設(shè)得到PicII-503所在矮星系特性的支持——該星系規(guī)模極小,引力束縛較弱,可能更有利于低能量爆炸產(chǎn)物的擴散。
研究負責(zé)人表示,發(fā)現(xiàn)PicII-503幾乎觸及了人類探測宇宙早期化學(xué)增豐過程的極限。這顆恒星不僅刷新了銀河系外最低鐵含量的紀錄,更提供了一個直接觀測原始星系元素形成的獨特窗口。其化學(xué)特征與銀河系內(nèi)部分金屬貧乏的暈族恒星高度吻合,進一步證實了這類天體與第一代恒星增豐事件的關(guān)聯(lián)性。
該研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·天文學(xué)》。論文強調(diào),PicII-503的發(fā)現(xiàn)為驗證宇宙早期恒星演化模型提供了關(guān)鍵證據(jù),尤其是關(guān)于第一代恒星質(zhì)量、爆炸機制及其對星際介質(zhì)化學(xué)豐度影響的理論。未來,科研團隊計劃通過更大規(guī)模的巡天項目,尋找更多類似天體以完善相關(guān)認知。











