宇宙的第一批明星毕竟不是那么大

 作者:仲长凄戥     |      日期:2017-03-19 01:01:11
根据两项新模拟,宇宙中最早的恒星可能不到之前想象的一半这些发现可以解决宇宙中最古老的一个谜团:为什么有些元素比我们的理论所暗示的更丰富在大爆炸后的第一个数亿年中,早期宇宙主要由原子氢,氦和少量其他轻元素组成最终,这些气体的云团凝聚成了第一颗恒星,但没有灰尘,重元素或分子,这些早期的恒星无法像它们的后代那样迅速降温 2008年,加州大学伯克利分校的克里斯托弗·麦基及其同事得出了一个模型,表明这些早期的恒星在它们放出的热量之前会长到我们太阳质量的100到200倍之间,这使得周围的气体过于精力充沛更多的气体进一步增加随后的模拟支持了这一主张现在,由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Hosashi Takashi领导的团队已经使用了自己的计算机模拟,并得出结论:这些早期恒星的质量可能接近太阳的40倍 Hosokawa改编了二维计算机模型,最初设计用于研究现今恒星在早期宇宙条件下的形成,当时氢和氦等简单原子是唯一的元素当气体原恒星点燃并开始融合时,他的团队模拟了这些恒星的演化(Science,DOI:10.1126 / science.1207433) “气体被加热到比我们现在的恒星形成时更高的温度热气体膨胀并且不会聚集在光盘上[最终形成恒星],“该论文的共同作者之一,同样在JPL的Harold Yorke说这就是为什么这些恒星更小德克萨斯大学奥斯汀分校的沃尔克布罗姆没有参与这项研究,他说这个结果是“我们10年来寻求理解第一批恒星形成的重要新步骤” 9月,Bromm及其同事发表了一篇关于物理预印制文章的论文,详细介绍了他们自己模拟早期恒星形成的结果(arxiv.org/abs/1109.3147)他们的模型考虑到恒星形成的完整三维动力学,也表明大多数早期恒星将稳定在30左右的太阳质量该文件已提交给皇家天文学会月刊恒星最终的命运 - 例如它是否成为超新星,中子星或黑洞 - 几乎完全取决于它的质量 Yorke和Bromm都说,拥有数百个太阳的恒星将会在称为对不稳定超新星的大型爆炸中遇到它们但新修订的群众表明,大多数早期的明星都会在更传统的超新星身上签约所有这些都有助于解释我们今天看到的元素的分布最早的恒星爆炸在下一代恒星上留下了化学特征,例如具有奇数或偶数质子的元素的比例观测结果表明,我们今天看到的比率必定是由常规超新星中恒星的坍塌产生的这与先前的研究相矛盾,后者表明早期恒星的质量要大得多,因此更有可能在超级对不稳定超新星中咬伤尘埃这些最新的模拟解释了为什么缺少这种对不稳定超新星的化学特征 “你不会在那些老明星身上看到它,因为它不存在,