说起恒星,咱们最熟的肯定是挂在天上的太阳——一颗46亿岁的“中年恒星”,稳稳照亮地球。但你有没有想过:宇宙刚诞生时的“初代恒星”长什么样?它们的质量能大到超出想象吗?最近中国天文学家的一项发现,把这个问题的答案往前推了一大步。

中国科学院国家天文台赵刚研究员带领的团队,用咱们自己的“天文重器”郭守敬望远镜(LAMOST),找到了一颗“藏在银河里的活化石”——编号LAMOST J1010+2358的恒星。这颗星的“化学身份证”特别戳人:它的钠含量是目前已知恒星里最低的,奇数原子序数的元素(比如锂、硼)比相邻的偶数元素(比如铍、碳)少很多,甚至几乎没有锶、钡这类“中子俘获元素”。这些特征搁以前,连理论学家都得挠头——直到他们对比了“对不稳定超新星(PISN)”的模型。

啥是PISN?简单说,就是质量大到“离谱”的恒星死亡时的爆炸。理论预言,当初代恒星的质量达到140-260倍太阳质量时,核心会产生大量正负电子对,削弱内部的辐射压力,导致恒星“坍缩爆炸”。这种爆炸会留下独特的化学痕迹,而这颗“活化石星”的特征,刚好和260倍太阳质量的PISN模型严丝合缝。

这可不是小事——在此之前,全球天文学家找了几十年,都没实锤过PISN的存在。毕竟“初代恒星”诞生在130多亿年前,早就在超新星爆发中“消失”了,只能靠它们留在“二代恒星”里的“化学指纹”逆向推理。这次找到的“活化石星”,就是初代恒星爆炸后,用残留气体形成的“二代星”,相当于给宇宙早期的“恒星死亡现场”拍了张“照片”。

能抓住这个“指纹”,郭守敬望远镜的“海量能力”功不可没。作为全球口径最大的大视场望远镜,它一次能看4000颗星,至今已经发布了2229万条光谱——是其他巡天望远镜总和的近3倍。这次结合它的低分辨率光谱和日本昴星团望远镜的高分辨率数据,才从茫茫星海中“筛”出了这颗特殊星。

这个发现有多炸?圣母大学的蒂莫西·比尔斯教授说,“这是最近十年初代恒星研究最关键的成果之一”;哈佛大学前天文系主任阿维·勒布直接把它比作“贫金属星研究的圣杯”;《自然》杂志的审稿人更直接:“这是第一次给PISN和银晕恒星的联系盖了章。”

对咱们普通人来说,这事儿的意义不止于“天文突破”——它让咱们知道,中国的望远镜能“看见”宇宙最古老的秘密。郭守敬望远镜不是“舶来品”,是咱们自己造的“宇宙眼睛”:2001年开工,2012年正式巡天,现在已经成了全球巡天的“顶流”。接下来它还要进行第三期巡天,说不定能找到更多“初代恒星”的痕迹。

宇宙里的“初代恒星”曾带来第一缕曙光,现在它们的“死亡印记”被咱们的望远镜抓住了。这不仅是对宇宙早期演化的新认识,更是中国天文界给世界的一份“硬核答卷”——毕竟,能破解宇宙最古老的秘密,靠的是咱们自己的“眼睛”。

当郭守敬望远镜继续“看星星”时,说不定还能找到更多“初代恒星”的故事。而咱们,只需等着看——中国的“天文镜头”,还能给世界多少惊喜。

郭守敬700多年前测年长与现代差26秒