环绕银河系光环的三颗恒星形成于120亿至130亿年前

麻省理工学院的天文学家发现了宇宙中最古老的三颗恒星，它们生活在我们自己的银河系附近。这些恒星位于银河系的“晕”中，即包围主星系盘的恒星云，它们似乎形成于120亿至130亿年前，当时最早的星系正在形成。来源：uux.cn/Serge Brunier；国家航空和航天局

（神秘的地球uux.cn）据麻省理工学院（Jennifer Chu）：麻省理工学院的研究人员，包括几名本科生，发现了宇宙中最古老的三颗恒星，它们恰好生活在我们自己的银河系附近。

研究小组发现了银河系“光环”中的恒星，光环是包围整个主星系盘的恒星云。根据该团队的分析，这三颗恒星形成于120亿至130亿年前，也就是第一批星系形成的时候。

研究人员为小型吸积恒星系统恒星创造了恒星“SASS”，因为他们认为每颗恒星都曾属于自己的小型原始星系，后来被更大但仍在增长的银河系吸收。今天，这三颗恒星是各自星系中剩下的全部恒星。它们环绕着银河系的外围，研究小组怀疑那里可能有更多这样的古老恒星幸存者。

麻省理工学院物理学教授Anna Frebel说：“鉴于我们对星系形成的了解，这些最古老的恒星肯定会在那里。”。“它们是我们宇宙家谱的一部分。我们现在有了一种新的方法来寻找它们。”

当他们发现类似的SASS恒星时，研究人员希望将其用作超微弱矮星系的类似物，这些星系被认为是宇宙中最早幸存的星系之一。这些星系今天仍然完好无损，但距离太远，太微弱，天文学家无法深入研究。

由于SASS恒星可能曾经属于类似的原始矮星系，但现在在银河系中，而且距离银河系更近，它们可能是理解超微弱矮星系演化的一把钥匙。

Frebel说：“现在，我们可以在银河系中寻找更多更明亮的类似物，并研究它们的化学演化，而不必追逐这些极其微弱的恒星。”。

她和她的同事今天（5月14日）在《皇家天文学会月报》上发表了他们的发现。这项研究的合著者是约旦扎尔卡大学的穆罕默德·马尔迪尼；希拉里·安达莱斯23岁；以及现任麻省理工学院本科生Ananda Santos和Casey Fienberg。

恒星边界

该团队的发现源于课堂概念。在2022年秋季学期，Frebel开设了一门新课程8.S30（观测恒星考古），学生们在该课程中学习分析古代恒星的技术，然后将这些工具应用于以前从未研究过的恒星，以确定它们的起源。

Andales说：“虽然我们的大多数课程都是从头开始教授的，但这门课立即使我们处于天体物理学研究的前沿。”。

学生们利用弗雷贝尔多年来从拉斯坎帕纳斯天文台6.5米的麦哲伦-克莱望远镜收集的恒星数据进行研究。她把这些数据的硬拷贝放在办公室的一个大活页夹里，学生们仔细翻阅，寻找感兴趣的明星。

特别是，他们正在搜寻138亿年前大爆炸后不久形成的古老恒星。当时，宇宙主要由氢和氦以及锶和钡等极低丰度的其他化学元素组成。因此，学生们通过Frebel的活页夹寻找光谱或星光测量结果表明锶和钡丰度较低的恒星。

他们的搜索范围缩小到了麦哲伦望远镜在2013年至2014年间最初观测到的三颗恒星。天文学家从未对这些特定的恒星进行过追踪，以解释它们的光谱并推断它们的起源。当时，他们是弗雷贝尔班上学生的完美人选。

学生们学习了如何表征一颗恒星，以便为分析这三颗恒星的光谱做准备。他们能够用各种恒星模型来确定每一颗恒星的化学成分。恒星光谱中特定特征的强度，对应于特定波长的光，对应于特殊元素的特定丰度。

在完成分析后，学生们能够自信地得出结论，与他们的参考恒星——我们自己的太阳相比，这三颗恒星的锶、钡和铁等其他元素的丰度确实非常低。事实上，与今天的太阳相比，一颗恒星的铁和氦含量不到万分之一。

桑托斯回忆道：“盯着电脑看了好几个小时，进行了很多调试，疯狂地发短信和发电子邮件，才弄清楚这一点。”。“这是一个巨大的学习曲线，也是一次特殊的经历。”

“正在逃亡”

这些恒星的低化学丰度确实暗示了它们最初形成于120亿至130亿年前。事实上，它们的低化学特征与天文学家之前对一些古老的超微弱矮星系的测量结果相似。该团队的恒星起源于类似的星系吗？它们是如何来到银河系的？

根据直觉，科学家们检查了恒星的轨道模式以及它们是如何在天空中移动的。这三颗恒星位于银河系光环的不同位置，估计距离地球约30000光年。（作为参考，银河系的星盘跨度为100000光年。）

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