恒星考古：发现原始巨星踪迹阅读题在线测试（附答案）

恒星考古：发现原始巨星踪迹阅读题

①科学家们通过模拟早就预测到，第一批恒星中的某些恒星是非常巨大的，质量超过太阳质量的100倍，在仅仅几百万年的时间里就经历了生存和死亡——这个时间在宇宙中相当于一眨眼的功夫。但天文学家们一直没有发现第一批恒星存在的迹象。他们只能推测，那些恒星可能是在宇宙大爆炸发生之后最初的几亿年里形成的，由氢、氦和微量的锂构成。随着那些恒星作为超新星爆炸之后，产生了第一批重元素，通过这些重元素演化出了后来的星系和恒星。

②目前，利用一项被称为“恒星考古”的技术，日本国家天文台的青木和光及同事发现了这种恒星的首个迹象，这种迹象保存在其远古后代的化学成分中。第一代恒星的遗迹存在于一颗叫做SDSS J0018-0939的恒星中，其中的化学成分表明该恒星形成于一个气团，气团是由一颗非常巨大的恒星爆炸后所产生的材料构成的。

③第二代恒星燃烧较慢，已经存在了大约130亿年，它们中含有微量较重的元素，这表明这些恒星是由一种气体聚结而成的，以前的一颗或数颗超新星产物使这种气体丰富起来。“这就像柜橱里层的罐子中所盛的豆子，它们永远在那里呆着，但你可以随时打开。”剑桥市麻省理工学院的天体物理学家安娜·弗雷贝尔说，“通过研究，科学家们能够将形成恒星的气团成分搞清，进而可以了解哪些成分以及其中有多少成分来自于第一代恒星。”

④跟铁之类的较重元素相比，恒星SDSS J0018-0939中碳、镁和钙等较轻元素的丰度很低。研究者称：对于这种特性，最有可能的解释就是一种叫做“不稳定对超新星”的特大质量恒星发生了爆炸。

⑤当恒星的核心温度变得非常高时，成对的光子变成成对的电子和正电子，这时就会形成不稳定对超新星。结果，外表压力下降引起恒星产生明显的塌缩，发生巨大的热核爆炸。青木称，这种爆炸会将恒星撕裂，产生研究小组发现的高浓度铁和少量的较轻元素。对此，弗雷贝尔说：尽管外层被炸掉，但较重的元素仍被吸回核心处，形成黑洞。

⑥这个研究成果是令人兴奋的。但是，这并不意味着理论家们就可以宣告胜利了。目前，这只是一颗恒星，而且这并不意味着所有这些恒星都是以这种方式爆炸的。

⑦研究人员正在观察更多恒星的化学特征，进一步搜寻其他的例证。如果这种恒星如此普遍，使用定于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜，或者利用下一代的大型地面望远镜，未来的天文观测通过来自最遥远星系的远古光线，甚至能够直接观察到这种巨型恒星作为超新星死亡的现象。