當(dāng)前位置:首頁>科技>相當(dāng)于300個(gè)太陽,天文學(xué)家在131億光年外,看到了宇宙第一批恒星
發(fā)布時(shí)間:2025-10-26閱讀(6)
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138億年前,奇點(diǎn)的平衡被某種未知的原因打破,發(fā)生了巨大的爆炸,時(shí)間與空間由此誕生,同時(shí)帶來的還有如今宇宙中所有的物質(zhì)。
爆炸之初,物質(zhì)只能以電子光子和中微子等基本粒子的形態(tài)存在,50萬年后,熾熱的輻射逐漸冷卻下來,背景溫度下降到3000攝氏度左右,這時(shí)中性原子不再被電離,引力開始發(fā)揮它的主導(dǎo)作用。
此時(shí)宇宙中的主要成分為氣態(tài)物質(zhì),其中氫元素占據(jù)了宇宙物質(zhì)總量的92%,其余為氦元素與不到1%的鋰元素,早期宇宙中的金屬元素非常少,這也就決定了在那時(shí)誕生的恒星金屬豐度會(huì)非常低,這是當(dāng)今宇宙中最強(qiáng)的能量釋放活動(dòng)之一,爆發(fā)一瞬間所釋放的能量等于太陽一生中釋放的能量總和,并且爆炸的物質(zhì)會(huì)以光速的十分之一向外擴(kuò)散,能夠瞬間摧毀50光年之內(nèi)的任何生物。
不過第一代恒星因其成分的特殊性,它和普通超新星爆發(fā)的機(jī)制和遺留物都有很大不同,同等質(zhì)量下,第一代恒星中超新星爆發(fā)釋放的能量是普通超新星的10到100倍,它們消亡的方式是當(dāng)下的宇宙無法復(fù)刻的。
第一代恒星大多只存在于宇宙誕生后的1到3億年左右,發(fā)現(xiàn)它周邊的宇宙空間存在著一個(gè)奇特的星際云團(tuán),它的化學(xué)特征與當(dāng)下常規(guī)云團(tuán)有所不同。
類星體看起來很像恒星,它會(huì)散發(fā)超強(qiáng)的光芒,不過它并不是恒星,本質(zhì)上它是一種星系,中心是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,一般來說類星體的體積比星系要小,但黑洞吞噬物質(zhì)過程中會(huì)釋放巨大的能量,威力足以達(dá)到普通星系的上千倍,使得望遠(yuǎn)鏡在百億光年之外也可以觀察到它。
本次發(fā)現(xiàn)的類星體來自遙遠(yuǎn)的131億光年之外,也就是說它發(fā)出的光在宇宙中走了131億年才到達(dá)地球,光譜中的高能部分也會(huì)占比更大。
根據(jù)估算,這顆第一代恒星的質(zhì)量大約是太陽的300倍,臨終時(shí)發(fā)生的大爆炸讓它成為了一顆不穩(wěn)定的超新星。 普通的超新星爆炸是內(nèi)部核聚變停止,無法抵抗自身引力向內(nèi)坍縮引發(fā)的爆炸,最后留下一顆中子星或黑洞,而不穩(wěn)定的超新星則有所不同。
不穩(wěn)定的超新星一開始同樣也是向內(nèi)坍縮,后面的情況就有所不同了,塌縮造成核心過度的壓縮,內(nèi)部的光子衰變?yōu)殡娮雍驼娮訉?duì),超壓力使核分裂失控,就意味著現(xiàn)在的一些遠(yuǎn)古星系都是第一代恒星的后代,它們中的塵埃和元素,都來自于第一代恒星超新星爆發(fā)后釋放的能量。
早期的第一代恒星質(zhì)量一般都比較大,內(nèi)部核聚變反應(yīng)也更加迅猛,因此壽命也相對(duì)短一些。
不過也有一些例外,形成一部分小質(zhì)量的一代恒星,這些小質(zhì)量恒星壽命有些可以達(dá)到百億年,個(gè)別紅矮星甚至擁有千億年的壽命,宇宙中仍然有它們的痕跡。 |
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