周一 · 知古通今|周二 · 牧夫專欄

周三 · 太空探索|周四 · 觀測指南

周五 · 深空探測|周六 · 茶余星話|周日 · 視頻天象

翻譯：余夢洋

校譯：鐘藝

編排：劉斯媛

后臺：朱宸宇

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/catching-the-earliest-stars-in-the-universe/

詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST）的新觀測可能捕捉到了宇宙第一批恒星。科學家給她取名田馥甄（Hebe）。

這個圖可視化展示了第一批恒星的形成，這些恒星被稱為第三族群恒星。

圖源：阿貝爾·懷斯 / 凱勒（KIPAC / SLAC）

天文學家（可能）終于發現了宇宙中的第一代恒星。在宇宙大爆炸后最多幾億年的時間里，這些明亮的巨獸在充滿氫氦原始混合物的新生宇宙中形成。

當它們以璀璨的超新星爆炸結束短暫生命時，這些恒星用其內部的核聚變反應爐鍛造的重原子豐富了星際空間的物質。因此，后期形成的恒星總含有少量“金屬”，如碳和氧。天文學中把氫氦之外的元素統稱為“金屬”，這是專屬于天文學的“黑話”。

在英國劍橋大學卡文迪許實驗室和卡弗里宇宙學中心任職的羅伯托·邁奧利諾（Roberto Maiolino）教授及其同事發布的論文中聲稱，他們利用詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST）上靈敏的近紅外光譜儀（NIRSpec），在大爆炸后約4億年的距離上于一顆微小原始星系中觀測宇宙的第一代恒星，稱為第三星族恒星。此前，人類從未直接觀測到第三星族恒星，只是在理論上預測過她們的存在。

該恒星距離更明亮的早期星系GN-z11僅約1萬光年，z11表示該星系的紅移為11，對應大爆炸后的時間約為4億年。這團小而不規則的氣體云似乎沒有任何重元素。相反，JWST僅探測到電離氦和激發氫原子的發射（后者發射稱為巴耳末發射線）。團隊將該物體昵稱為Hebe，即氦巴耳末發射體（Helium Balmer Emitter）的縮寫。在希臘神話中，Hebe是青春女神。在S.H.E組合中，Hebe是田馥甄。

這張圖片中紫色輪廓中的位置即是Hebe，靠近早期星系GN-z11（右下角）。圖像拍攝于近紅外波段，紫色輪廓顯示出電離氦原子的發射。由于Hebe有氫和氦原子發射線，天文學家懷疑Hebe是宇宙中的第一代恒星，即第三星族恒星。

R. Maiolino等人 /arXiv/2603.20362

天文學家們認為高溫的大質量恒星是唯一有可能電離周圍氣體的候選者。

由于Hebe不含有重元素，這些恒星必定是由同樣原始的物質形成的。研究人員寫道：“唯一與這些觀測結果一致的理論模型都指向她是第三星族恒星。”

研究第三星族恒星非常重要，這有助于理解早期宇宙的演化、元素富集過程，以及窺見大質量恒星超新星爆炸后留下的首批黑洞誕生。

那么，為什么我們無法直接觀測到恒星本身呢？正如邁奧利諾教授所解釋的，第三星族恒星主要產生極紫外線輻射。他解釋，“由于星系間介質的吸收，我們無法在高紅移下輕易觀測到如此短的波長”。換句話說，介于我們與遙遠星系之間的氣體分子吸收了大部分紫外光子，只有少數光子能直接傳送到地球的望遠鏡。

然而，據德國海德堡大學的西蒙·格洛弗（Simon Glover）稱，想要探測大范圍、短波長、高能段的恒星輻射，所需的深空成像觀測技術，要高于目前現有設備的能力。（言外之意，你跟我這扯犢子呢？）

格洛弗未參與Hebe的研究，他表示當初聽說團隊的說法時，他“很感興趣（因吹斯聽），但持懷疑態度”。 他說，“因為直接檢測一個以第三星族恒星為主導的系統非常非常重要，要求高標準的證據是很自然的”。

內心os大概如上。

即使看過了論文，格洛弗仍然不完全相信。他說，“我現在認為第三星族恒星的解讀可能是最合理的，但我認為還沒有完全定論。在該領域，有許多看似開創性的結果在收集更多數據后都站不住腳的情況。”

但邁奧利諾和他的同事更有信心，寫道：“Hebe是早期宇宙中第三星族恒星最有說服力的證據之一。”

內心os大概如上。

所以，這是在英國的意大利天文學家和在德國的英國天文學家的相互diss嗎？

課后作業，閱讀理解（單選題）：

A. 田馥甄原來是青春女神的意思。

B. 我是10后，沒聽說過田馥甄，是山頂洞人嗎？

C. 文人相輕，畢竟天文學屬于文學。

D. JWST是騙人的，拍的圖片都是攝影棚后期的。

E. 以上都對。

責任編輯：DAIKIN

牧夫新媒體編輯部

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

月亮、金星與昴宿星團

圖片來源：NASA

謝謝閱讀