科学家发现已知最古老恒星:几乎与宇宙同龄

2013-02-28 08:34  来源:新浪科技

研究显示一颗距离太阳系仅有约190光年的恒星的年龄可能已经有132亿年,从而使其成为迄今已知最古老的恒星之一

  研究显示一颗距离太阳系仅有约190光年的恒星的年龄可能已经有132亿年,从而使其成为迄今已知最古老的恒星之一

  据英国《自然》杂志网站报道,天文学家们近期在太阳系附近空间发现一颗年龄至少约132亿年的恒星,这表明它几乎在宇宙大爆炸不久之后便形成了。

  霍华德·邦德(Howard Bond)是美国宾夕法尼亚州立大学的天文学家,他在1月10日于加州长滩召开的美国天文学会会议上宣布了此项发现。他说:“我们相信这颗恒星是目前宇宙中所有已清晰确定其年龄的恒星中最古老的一颗。”

  这颗恒星的正式编号为HD 140283,距离太阳系约190光年,天文学家们已经对其进行了超过一个世纪的研究。研究人员们很早便已经知道这颗恒星几乎完全是由氢和氦组成的,这种成分特征表明其形成于宇宙早期,因为其成分中其它更重的元素非常缺乏,而这些元素都是在一代代的恒星爆发毁灭之中产生的。不过即便如此,天文学家们并不清楚这颗恒星究竟具体有多么古老。

  古老计时器

  要想确定这颗恒星的年龄需要分几个步骤。首先,邦德和他的小组再次对这颗恒星到太阳系的距离进行了更加精密的测量,他们使用了2003年至2011年间哈勃空间望远镜的精密导航感受器纪录的11组观测记录数据,哈勃望远镜的这一设备是用于测量目标天体相对于参考恒星的视运动的。天文学家们还对这颗恒星的亮度进行了重新测量,随后根据所有这些数据计算出其真实光度。

  研究小组随后考虑到恒星HD 140283目前正处于即将耗尽其核心区域氢元素的生命阶段。在这一阶段,恒星逐渐减弱的光度的变化量与其年龄之间存在紧密关系。根据这些测量数据,研究小组计算后认为这颗恒星的年龄大约是139亿年(误差正负7亿年)。考虑实验误差之后,其得到的年龄数据与宇宙年龄(137.7亿年)不相矛盾。

  这样一来,这颗恒星的年龄至少有132亿年,这一年龄数据是此前另一颗被确认的古老恒星的年龄数据,而此次发现的这颗恒星的年龄很有可能比这一数字更加古老,并且此次这颗恒星的年龄计算数据可靠性要比此前那颗古老恒星的案例中要高得多。

  早期恒星的形成

  沃尔克·布罗姆(Volker Bromm)是德州大学奥斯丁分校的天文学家,他指出,此次发现提供了一些有关早期宇宙中恒星形成的线索。宇宙中的第一代恒星是从原始气体中凝聚形成的,这些恒星的成分中几乎不会含有原子量比氦更高的元素,而恒星HD 140283的成分中尽管重元素的含量很低,但却并不为零。这就意味着,至少从化学成分上来判断,恒星HD 140283必定是在宇宙中第一批恒星形成之后才形成的。

  据此,布罗姆表示,我们可以推知“宇宙中第二批恒星形成的时期也一定非常早。”他指出,一般认为宇宙中第一批恒星的形成时间是在大爆炸之后大约数亿年之内,这些恒星通常都具有极大的质量,但是寿命都非常短暂。在它们生命终结之时就会以发生超新星爆发的形式走向毁灭,这些爆发加热了周遭的气体并向周围空间播撒着含有较重元素的物质,构成形成新一代恒星的原材料。

  然而在第二代恒星最终形成之前,这些气体首先必须降温冷却下来。此次确认HD 140283拥有如此古老的年龄这一事实,说明,这一气体的冷却过程,或者说第一代和第二代恒星形成时间之间的间隔是非常短暂的,或许仅有数千万年。(晨风)

责任编辑: 豆豆
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