科学家在我们旁边的星系中发现了宇宙中最古老的恒星之一

在大麦哲伦星云中发现的一颗古老恒星揭示了早期宇宙的化学指纹。它暗示当第一批恒星铸造生命元素时，各地的条件并不相同。

科学家们发现了银河系外最古老的已知恒星之一。这项发现于三月份发表在自然天文学杂志上，它在大麦哲伦星云（LMC）中发现了宇宙早期的遗迹，这是一个卫星星系。银河系——它揭示了太阳甚至存在之前的时代的状况。

大爆炸后诞生的第一批恒星在数十亿年前生活和死亡，因此没有留下任何恒星来讲述早期宇宙的故事。但这些恒星祖先的痕迹保留在形成并至今仍然存在的第二代恒星中。

研究主要作者Anirudh Chiti称，这些古老恒星的外层“保留了其诞生时气体云的化学成分”，因此揭示了为这些云播下新化学物质的第一代恒星的成分芝加哥大学的天体物理学家在一封电子邮件中告诉《生活科学》。奇蒂说，这些恒星的成分为了解数十亿年前恒星形成时的元素早期产生提供了一个窗口。

狩猎恒星遗迹

数十亿年前，大爆炸后不久，最早的恒星就诞生了。它们是由当时唯一丰富的元素制成的庞然大物：大约四分之三的氢和四分之一的氦。这些巨星很快就烧尽了它们的核燃料，脱落了外层，然后爆炸成超新星，并用其核心中形成的新的、更重的元素污染了它们的恒星附近。

当第二代恒星从第一代恒星丰富的气体云中诞生时，这些恒星灰就进入了混合物。这个循环继续下去，建造出越来越重的元素，甚至在宇宙中播种生命的基石。这是我们呼吸的氧气、骨骼中的钙和血细胞中的铁的来源。

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通过测量恒星中这些元素的含量，天文学家可以估计其年龄。积累的“灰烬”越少，恒星的年龄就越大，而年轻的恒星则积累了许多前几代的元素。

第一代恒星尚未被观测到，但天文学家在我们的银河系中发现了一些第二代恒星。这些化石非常罕见。我们银河系中只有不到十分之一的恒星来自第二代。 “你们真是大海捞针，”奇蒂在一份声明中说道。

从这些遗迹中，天文学家了解了很多关于银河系早期状况的信息。现在，他们想了解银河系是否具有典型性，或者这些条件在其他星系中是否有所不同。

为了回答这个问题，研究作者将目光转向了我们最近的银河邻居之一——大麦哲伦。从南半球肉眼可见，大麦哲伦比银河系小，注定会在大约 24 亿年内与银河系合并。 

奇蒂说，“大麦哲伦星系之所以引人注目，是因为它本身就几乎是一个主要星系”，而且最近才受到银河系的引力影响。 

研究小组利用欧洲航天局盖亚太空望远镜收集的数据寻找 LMC 中的老恒星。他们利用智利 6.5 米的麦哲伦望远镜进行后续跟踪，发现了 10 颗恒星的铁含量比其他 LMC 恒星的铁含量少约 100 倍，这意味着它们非常古老。

其中一个脱颖而出。它被称为 LMC-119，其宇宙污染比我们银河系以外的任何已知恒星都要少。这表明它是由仅富含一颗超新星的气体形成的，并且明确表明 LMC-119 是一颗第二代恒星并且非常古老。 

“我想说 LMC-119 很可能至少有 130 亿年的历史，”Chiti 告诉 Live Science。 （作为比较，宇宙本身的年龄估计为 138 亿年。）

如今，大麦哲伦星系距我们约 16 万光年，但作者估计，当它最早的恒星形成时，距离我们约 600 万光年。他们在论文中表示：“这将早期大麦哲伦星系与早期银河系形成的第一批恒星的喷射物隔离开来。”这意味着大麦哲伦星系的古老恒星可以告诉天文学家另一个星系的婴儿状况。

有趣的是，LMC-119 的碳含量比我们银河系中的古代恒星少得多。这暗示着这两个星系中较重元素的形成方式存在以前未知的差异，并表明我们年轻星系的环境可能与大麦哲伦星系的环境不同。 

奇蒂说：“能够开启大麦哲伦星云的恒星考古学，并能够如此详细地绘制出第一批恒星如何在不同区域以化学方式丰富宇宙，真是令人兴奋。”他相信还有更多这样的恒星。在 LMC 中等待发现的古老恒星。

Chiti 现在正在领导一项新计划，使用智利的 Blanco 4m 望远镜和旨在识别银河系和我们银河邻居中最古老的化石恒星的设备来拍摄南部天空的四分之一。通过发现这些遗迹，天文学家希望更好地描绘出恒星如何用构成我们周围所见一切的元素来丰富宇宙。