金屬元素是恒星誕生催産劑
- 發佈時間：2014-10-18 01:30:56 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （實習生張彥會 記者張曄）如果我們的孩子某天指著天空問：“太陽公公的爸爸和爺爺是誰啊？”我們該如何回答呢？10月16日，南京大學施勇教授領銜的國際團隊在《Nature》發表論文，首次揭示了恒星遠古祖先的形成問題。
今天我們所觀測到的繁星閃爍的恒星大家族由成千上萬億顆恒星組成，其實，和人類家族由少到多的繁衍一樣，恒星家族也經歷了由“荒漠”到“星海”的成長歷程，且繁衍進程比我們人類更艱難。
施勇教授告訴科技日報記者，想要揭開謎底必須對宇宙中的“化石”星系進行研究，它們是目前已觀測到的最“古老”的星系。研究人員利用世界上最強大的遠紅外空間望遠鏡，對兩顆距離地球比較近的“化石”星系（SextansA和ESO146-G14）進行觀測發現，這些星系中恒星形成的效率比類銀河系中的效率低至少10—100倍，該成果暗示了130億年前宇宙原初氣體可能無法有效形成新恒星。
這也就是説，太陽公公的爺爺們當年的出生率極低，這就好比如今100對夫婦一年可以生100個孩子，而在恒星的遠古祖先時代100對夫婦一年只可能生1個孩子。
究竟是什麼導致了這麼低的恒星“出生率”呢？
施勇向記者介紹到，在宇宙大爆炸的5億年後才首次出現了恒星的“嬰兒潮”，也就是約130億年前，這也是最早的，即第一代恒星，目前雖無法確定家族成員的數量，但最早恒星家族都是由宇宙大爆炸後形成的氫、氦元素組成。後繼家族成員的誕生，是在第一代恒星內部發生的核聚變反應合成的其他更重的元素（天文學統稱為金屬元素），如碳和氧等，又混入新的氣體雲裏坍縮形成的。
就這樣週而复始，金屬元素越變越多，恒星家族人丁越來越興旺。“金屬元素含量是影響恒星形成的關鍵，金屬元素越多，恒星形成的難度越低，出生率越高。”施勇告訴記者。
如今，這些“踏著前輩軀體”而來的恒星，除了最初的氫和氦元素外，幾乎包含了我們所知道的所有的金屬元素。
據了解，此項研究成果也是首次為恒星形成的理論模型提供了實驗數據，為星系和恒星起源提供了重要的科學價值。
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