第一代恒星(第三星族)是什么样子的?
第一代恒星由没有金属冷却的纯氢氦气体形成,模型预测它们质量巨大(数十到数百倍太阳质量)且寿命短暂,播撒了最早的重元素,可能还有最早的黑洞。迄今尚未有直接观测。
为何困难
第三星族恒星存在于z > 10–20,即使对JWST而言作为单颗天体也太暗、红移太大。必须间接提取其特征——来自古老晕星的化学丰度、21厘米信号或宇宙红外背景中的统计光。
当前证据
极贫金属晕星的丰度模式与单颗大质量第三星族超新星的增丰一致;部分显示出对不稳定型特征。JWST发现了可能孕育第三星族恒星的候选星团以及GN-z11异常的氮丰度,但确认仍未实现。
可能的途径
超贫金属星的恒星考古学、21厘米宇宙学(HERA、SKA-low)、对透镜弧系统的JWST光谱观测,以及对第三星族遗留黑洞并合的引力波探测。
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来源
- Webb Telescope Overview — NASA Science
- Relevant Documents for SKA Science Users — SKA Observatory
- Astronomy 2e — Evolution from the Main Sequence to Red Giants — OpenStax
- How Herschel unlocked the secrets of star formation — European Space Agency