IT之家 10 月 8 日消息，眾所周知，宇宙正以超光速膨脹中，人類只靠光 / 電磁波來觀測(cè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法看到宇宙邊緣的，當(dāng)前可觀測(cè)宇宙（又稱哈勃體積，受光速限制并隨宇宙年齡動(dòng)態(tài)擴(kuò)展）直徑約為 930 億光年（可能只占宇宙很小一部分），但這已經(jīng)是目前人類所能夠探測(cè)到的最大范圍了。

由芝加哥大學(xué) Alexander Ji 領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近發(fā)現(xiàn)了一顆目前已知宇宙中“最原始”的恒星（SDSS J0715-7334）。相關(guān)論文于 9 月 25 日以預(yù)印本形式發(fā)表在 arXiv 上，或?qū)檠芯坑钪嬖缙诤阈切纬商峁┲匾€索。

天文學(xué)界普遍認(rèn)為，在大爆炸后最早形成的恒星主要由氫和氦組成，僅含極少量鋰。隨著這些恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生較重元素并在超新星爆發(fā)中散布至宇宙空間，后續(xù)世代的恒星才逐漸富含更多重元素。恒星所含重元素比例（即金屬豐度）成為判斷其“年齡”和形成時(shí)期的重要依據(jù)。金屬含量極低的恒星被稱為“原始恒星”，在現(xiàn)代宇宙中極為罕見。

這顆新發(fā)現(xiàn)的恒星屬于紅巨星，光譜與化學(xué)分析顯示其總體金屬豐度（Z）低于 7.8 × 10??，是迄今觀測(cè)到金屬含量最低的恒星。相比之下，之前紀(jì)錄保持者（J1029+1729）的金屬豐度上限為 1.4 × 10??。

研究人員指出：“這顆恒星的金屬含量比此前紀(jì)錄低約兩倍，比已知最缺鐵的恒星 SMSS J0313-6708 還低十倍以上?！?/p>

與以往類似發(fā)現(xiàn)不同，SDSS J0715-7334 不僅鐵含量極低，碳元素含量也異常稀少。研究團(tuán)隊(duì)指出，即便是其他低鐵恒星，通常仍含有較多碳元素，而這顆恒星在碳元素上的“貧乏”使其更具獨(dú)特性。

研究人員認(rèn)為，該恒星的化學(xué)組成模式表明，它可能由一顆質(zhì)量約為太陽 30 倍的第三星族（Population III）恒星的超新星爆發(fā)后殘余氣體形成（第三星族恒星被認(rèn)為是宇宙中最早誕生的恒星群）。

論文中寫道：“極低金屬恒星的詳細(xì)化學(xué)豐度可以通過超新星核合成模型追溯至無金屬的第三星族恒星。J0715?7334 是研究第三星族性質(zhì)的一個(gè)特別‘干凈’的樣本，因?yàn)樗阢y河暈軌道中的遠(yuǎn)距位置幾乎不會(huì)受到星際介質(zhì)污染，同時(shí)其對(duì)流層包絡(luò)層也能消除擴(kuò)散沉降效應(yīng)?！?/p>

團(tuán)隊(duì)利用歐洲航天局蓋亞（Gaia）數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與軌道建模，結(jié)果顯示這顆恒星最初屬于大麥哲倫星系（LMC），后來才遷移進(jìn)入銀河系。

除揭示宇宙早期恒星成分外，這項(xiàng)研究還為理解恒星冷卻機(jī)制提供了新線索。研究指出，J0715?7334 是目前第二顆位于所謂“精細(xì)結(jié)構(gòu)冷卻閾值”以下的恒星 —— 該閾值描述了含重元素氣體通過能量釋放加速冷卻的過程。團(tuán)隊(duì)表示，這一發(fā)現(xiàn)表明，要在該閾值以下形成低金屬恒星，塵埃冷卻機(jī)制是必要條件，而這一過程在銀河系外的星系中同樣存在。

IT之家附論文地址：
https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.21643