第一批恒星的质量可能是太阳质量的10万倍

　　宇宙在经历最后一个重大变革时代时的样子可视化：再电离时代。Credit: Paul Geil & Simon Mutch/The University of Melbourne

　　据美国物理学家组织网（Paul M. Sutter, Universe Today）：宇宙年轻时完全不同。最近天文学家发现，年轻宇宙中的复杂物理可能导致了超大质量恒星的发展，每颗恒星的质量都是太阳的10万倍。

　　我们目前还没有观测到宇宙中第一颗恒星的形成，这被认为发生在我们的宇宙只有数亿年的时候。为了了解这个重要的时代，天文学家们求助于复杂的计算机模拟来测试第一颗恒星是如何形成的模型。

　　多年来，天文学家一直在努力解决第一颗恒星的典型大小这一关键问题。一些早期的估计预测，第一颗恒星的质量可能是太阳的数百倍，而后来的模拟表明，它们的大小会更正常。

　　最近，一组研究人员进行了新一轮的模拟，得出了一个非常令人惊讶的结论。他们的模拟特别关注了一种被称为冷吸积的现象。要建造大的恒星，你必须非常快地将大量的材料拉到非常小的体积中。你必须在不提高材料温度的情况下进行，因为更热的材料会防止其自身坍塌。所以你需要一些方法来去除材料中的热量，因为它很快就会坍塌。

　　早期的模拟已经发现，早期星系中出现了密集的口袋，这些口袋因辐射而迅速冷却，但没有足够的分辨率来跟踪它们的进一步演化。这项新的研究进一步研究了早期宇宙中最初形成的冷密口袋的行为。

　　这些后来的模拟显示，大量冷的、致密的物质流可以撞击巨大物质团中心的吸积盘。当这种情况发生时，就会形成冲击波。这种冲击波会迅速破坏气体的稳定，并引发大量物质的瞬间崩塌。

　　这些大口袋的质量可能是太阳的数万倍，在某些情况下甚至是太阳的100000倍。由于没有什么可以阻止它们的坍塌，它们立即形成了巨大的恒星，被称为超大质量恒星。

　　天文学家还不知道超大质量恒星是否在早期宇宙中形成。他们希望，未来詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测将揭示第一批恒星和星系形成的线索，并确定这些怪物是否出现在婴儿宇宙中。

　　研究结果发表在arXiv预印本服务器上。