天文学家发现宇宙大爆炸后仅6亿年的恒星

　　ALMA对MACS0416_Y1星云的观测，该星云包含了迄今所见的最遥远的恒星形成区域和恒星死亡的地点(图片来源:uux.cn/LMA (ESO/NAOJ/NRAO)，Y. Tamura等人)

　　据美国太空网（罗伯特·李）：天文学家已经确定了有史以来最遥远的恒星诞生和死亡地点。

　　该区域位于被称为星云的星际气体和尘埃云中，该星云也位于距离地球约132亿光年的星系中。这告诉我们，这个区域在大爆炸后大约6亿年才被看到。

　　当恒星达到其内在核聚变过程中使用的燃料供应的终点时，其内核就会崩溃，而其外层则会向外爆发，这就是所谓的超新星。这些超新星爆炸将恒星在其一生中形成的元素扩散到恒星周围。这些元素形成了被称为星云的巨大气体云，在星云中，寒冷、密度过高的区域坍缩成诞生恒星。这意味着这些元素成为下一代恒星的基石，因此超新星残骸可以揭示恒星再循环发生的区域。

　　因此，最近在遥远的星际星云中发现的恒星摇篮和坟墓可以帮助天文学家更好地理解宇宙早期存在的大质量星云中的恒星生命周期。

　　名古屋大学科学家Yoichi Tamura领导的一个天文学家小组利用位于智利北部阿塔卡马沙漠地区的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行了新的观测。

　　该团队之前已经观察过这个遥远的早期星云，捕捉到了通过氧气和尘埃发出的无线电波。这种物质的分布可以揭示恒星诞生和死亡的地点是如何分布在星际云中的，但当时，该团队没有观察整个星云结构所需的分辨率。

　　然而，当研究人员放大MACS0416_Y1并与ALMA一起观察了28小时后，情况发生了变化。

　　这个漫长的过程揭示了星云中的尘埃和氧气排放区域在避免紧密接触的同时相互缠绕。这可能是星云内新形成的恒星发出的强烈紫外线辐射从周围气体的原子中高能剥离电子的结果，这一过程称为电离。

　　测量星云中气体的运动也向天文学家展示了这是一个许多恒星可能在质量簇中一起诞生的环境。

　　除此之外，研究小组在星云的尘埃主导区域发现了一个巨大的空洞，看起来大约有1000光年宽。这个空洞可能是一个超级气泡，或者是星云中的一个大洞，已知会出现在大质量恒星共存的区域。

　　恒星越大，它燃烧核聚变燃料的速度就越快，最终在死亡时引发更大规模的超新星爆炸。如果这些超新星爆炸重复发生，它们可能会清除附近的气体和尘埃，并产生那些超级气泡空洞，就像该团队发现的那样。

　　这意味着，虽然星云中交织的气体卷须代表着恒星诞生的地点，但同一大质量物质云中的这个大空洞可能意味着大规模的恒星死亡——使这个遥远的星云既是恒星的摇篮，也是恒星的坟墓。

　　在一个132亿年前存在于138亿年前的宇宙中的古老星系中发现一个星云的结构不是一件简单的事情，即使对于像ALMA这样强大的仪器来说也是如此。

　　研究小组成员、筑波大学天文学家桥本拓也在一份声明中说:“这相当于从东京看到的富士山山顶上相距3厘米的两只萤火虫发出的极其微弱的光，并且能够区分这两只萤火虫。”

　　该小组打算继续这项工作，用詹姆斯·韦伯太空望远镜和即将在阿塔卡马沙漠建造的超大型望远镜进行进一步观测。

　　该小组的研究发表在7月13日的《天体物理学杂志》上。