最先进的人工智能为寻找神秘的第一批恒星提供了新的线索

最先进的人工智能为寻找神秘的第一批恒星提供了新的线索核天体物理学研究表明，宇宙中包括碳和比碳更重的元素是在恒星中产生的。但是第一批恒星，即大爆炸后不久诞生的恒星并不包含这种重元素，天文学家称之为"金属"。下一代的恒星只含有第一批恒星产生的少量重元素。为了了解处于起步阶段的宇宙，需要研究人员研究这些缺乏金属的恒星。幸运的是，这些第二代贫金属恒星在我们的银河系中被观测到，并由卡弗里宇宙物理与数学研究所（KavliIPMU）的附属成员团队进行研究，以接近宇宙中第一批恒星的物理特性。极度贫金属（EMP）恒星的碳与铁丰度。色条显示了我们的机器学习算法得出的单一富集的概率。虚线以上的恒星（在[C/Fe]=0.7时）被称为碳增强型金属贫乏（CEMP）恒星，其中大多数是单富集的。资料来源：Hartwig等人。该团队由KavliIPMU客座副科学家和东京大学智能物理研究所助理教授TilmanHartwig领导，包括客座副科学家和日本国家天文台助理教授MihoIshigaki，客座高级科学家和赫特福德大学教授ChiakiKobayashi、客座高级科学家、日本国家天文台教授富永野三，以及客座高级科学家、东京大学名誉教授野本健一，利用人工智能分析了迄今为止观察到的450多颗极度贫金属的恒星的元素丰度。基于新开发的在理论超新星核合成模型上训练的监督机器学习算法，他们发现68%被观测到的极度金属贫乏的恒星具有与之前多个超新星富集一致的化学指纹。该小组的结果给出了第一个基于观测的关于第一批恒星的多重性的定量约束。（左起）客座高级科学家野本健一，客座副科学家石垣美穗，KavliIPMU客座副科学家蒂尔曼-哈特维格，客座高级科学家小林千秋，以及客座高级科学家富永之。资料来源：KavliIPMU,NozomuTominaga第一作者Hartwig说："到目前为止，第一颗恒星的多重性只是从数值模拟中预测出来的，直到现在还没有办法从观测上检验这个理论预测，研究结果表明，大多数第一颗恒星是在小星团中形成的，因此它们的多个超新星可以为早期星际介质的金属富集作出贡献。""我们的新算法提供了一个极好的工具来解释我们在未来十年内从世界各地正在进行的和未来的天文调查中获得的大数据，"同样是勒弗胡姆研究学者的小林说。"目前，现有的老恒星数据只是太阳附近地区的冰山一角。"石垣说："PrimeFocus光谱仪是由KavliIPMU领导的国际合作开发的斯巴鲁望远镜上的尖端多物体光谱仪，是发现远在太阳附近的银河系外部区域的古星的最佳仪器。"这项研究中发明的新算法为充分利用主焦点光谱仪发现的贫金属恒星中的多样化化学指纹打开了大门。"第一批恒星的理论告诉我们，第一批恒星的质量应该比太阳更大。自然的预期是，第一颗恒星诞生在一个含有比太阳质量大一百万倍的气体云中。然而，我们的新发现强烈地表明，第一批恒星并不是单独诞生的，而是作为一个星团或双星或多星系统的一部分形成的。这也意味着，我们可以期待大爆炸后不久来自第一批双星的引力波，这可能在未来的太空或月球任务中被探测到。"哈特维格已经将这项研究中开发的代码公开在https://gitlab.com/thartwig/emu-c。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351049.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351049.htm

恒星的"灰烬" - 天文学家发现宇宙中第一批恒星的痕迹

恒星的"灰烬"-天文学家发现宇宙中第一批恒星的痕迹巴黎天文台-PSL的博士生AndreaSaccardi说："有史以来第一次，我们能够在非常遥远的气体云中识别第一批恒星爆炸的化学痕迹。"他在佛罗伦萨大学的硕士论文中领导了这项研究。研究人员认为，宇宙中形成的第一批恒星与我们今天看到的恒星非常不同。当它们出现在135亿年前时，它们只包含氢和氦，是自然界中最简单的化学元素。这些被认为比我们的太阳大几十或几百倍的恒星，在被称为超新星的强大爆炸中迅速死亡，第一次用更重的元素丰富了周围的气体。后来的几代恒星都是从这些富集的气体中诞生的，反过来，它们在死亡时也喷射出更重的元素。最早的恒星现在早已不复存在，那么研究人员如何才能更多地了解它们呢？"佛罗伦萨大学副教授、今天发表在《天体物理学杂志》上的研究报告的共同作者StefaniaSalvadori说："可以通过检测它们死亡后散布在环境中的化学元素来间接研究原始恒星。"利用在智利的欧空局甚大望远镜拍摄的数据，研究小组发现了三个非常遥远的气体云，这些气体云是在宇宙只有其目前年龄的10-15%时看到的，其化学指纹与我们从第一批恒星的爆炸中所期望的一致。根据这些早期恒星的质量和它们爆炸的能量，这些第一批超新星释放出不同的化学元素，如碳、氧和镁，这些元素存在于恒星的外层。但是其中一些爆炸的能量不足以排出更重的元素，如铁，这只存在于恒星的核心。为了寻找这些最早作为低能量超新星爆炸的恒星的蛛丝马迹，研究小组因此寻找了铁含量低但富含其他元素的遥远的气体云。他们发现了这一点：在宇宙早期的三个遥远的云层中，铁的含量非常少，但有大量的碳和其他元素--这就是最早的恒星爆炸的指纹。这张图说明了天文学家如何利用像类星体这样的背景物体的光作为灯塔来分析遥远的气体云的化学成分。当类星体的光穿过气体云时，其中的化学元素会吸收不同的颜色或波长，在类星体的光谱中留下暗线。每种元素都会留下一组不同的线条，因此通过研究光谱，天文学家可以计算出中间的气体云的化学成分。资料来源：ESO/L.卡尔萨达这种奇特的化学成分在我们银河系的许多老恒星中也被观察到，研究人员认为这些恒星是第二代恒星，直接由第一代恒星的"灰烬"形成。这项新的研究在早期宇宙中发现了这种灰烬，从而为这一难题增加了一块缺失的部分。Salvadori解释说："我们的发现为间接研究第一批恒星的性质开辟了新的途径，充分补充了对我们星系中恒星的研究。"为了探测和研究这些遥远的气体云，研究小组使用了被称为类星体的光信标--由遥远的星系中心的超大质量黑洞驱动的非常明亮的源。当来自类星体的光在宇宙中旅行时，它会穿过气体云，不同的化学元素会在光中留下印记。为了找到这些化学印记，研究小组分析了用欧洲航天局VLT上的X-shooter仪器观测的几个类星体的数据。X-shooter将光分成极其广泛的波长或颜色，这使得它成为一个独特的仪器，可以识别这些遥远的云层中的许多不同的化学元素。这项研究为下一代望远镜和仪器开创了新的可能，比如欧空局即将推出的极大型望远镜（ELT）及其高分辨率的ArmazoNes高色散埃切莱特光谱仪（ANDES）。意大利国家天体物理研究所的研究员、该研究的共同作者ValentinaD'Odorico总结说："通过ELT的ANDES，我们将能够更详细地研究许多这些罕见的气体云，我们将能够最终揭开第一批恒星的神秘面纱。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357977.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357977.htm

科学家发现在“超级超新星”爆炸中死亡的第一代恒星的证据

科学家发现在“超级超新星”爆炸中死亡的第一代恒星的证据天文学家可能已经发现了第一批照亮宇宙的恒星的古老化学遗迹。研究人员通过对美国国家科学基金会NOIR实验室操作的夏威夷8.1米双子座北方望远镜观测到的一个遥远的类星体进行创新分析发现了一种不寻常的元素比例，在他们看来，这些元素只可能来自一颗300太阳质量的第一代恒星的全面爆炸产生的碎片。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330283.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330283.htm

天文学家称可能发现宇宙第一代恒星残留痕迹

天文学家称可能发现宇宙第一代恒星残留痕迹日本天文学家参与的一个国际团队在新一期美国《天体物理学杂志》上发表论文说，他们可能发现了宇宙诞生初期的第一代恒星在“生命”最后阶段发生超新星爆炸所留下的痕迹。这将成为研究“婴儿期”宇宙的重要线索。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1327009.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1327009.htm

科学家首次发现第一代超大质量恒星化学遗迹

科学家首次发现第一代超大质量恒星化学遗迹中国科学院国家天文台的研究团队，发现一颗质量高达260倍太阳质量的第一代恒星的化学遗迹，是首次从观测上证实了第一代恒星质量，可达太阳质量数百倍的理论猜想，对进一步探索宇宙演化奥秘具有重要意义。科研团队利用第一代恒星终结时形成气体云，所诞生的第二代恒星这个特质，透过研究其光谱，尝试推演第一代超大质量恒星的化学组成，发现高达260倍太阳质量的第一代恒星化学遗迹，亦是全球首次经由观测证实第一代恒星质量可达太阳质量数百倍的理论猜想。团队将进一步审视数据，反演不同质量的第一代恒星分布，了解整个宇宙和恒星的演化历史。有关研究成果已经在国际学术期刊《自然》发表。2023-06-0818:10:44

中国科学家首次发现最古老恒星遗迹：质量极大 寿命极短

中国科学家首次发现最古老恒星遗迹：质量极大寿命极短中国科学院国家天文台的科研团队利用位于河北兴隆的国家重大科技基础设施——郭守敬望远镜开展了相关研究工作。科研人员通过该望远镜获得的数百万条恒星光谱，发现在银河系晕上存在一颗质量大约为0.5个太阳质量的恒星，距离地球约3327光年，它的金属元素含量极低，符合理论上第一代恒星终结后孕育的第二代恒星特征。中国科学院国家天文台邢千帆副研究员介绍，他们利用LAMOST（郭守敬望远镜）产生的500多万条恒星光谱，从中找出了镁含量最低的一颗恒星，获取了它的高分辨率光谱，与超新星理论模型的计算值进行比较，确定了这颗恒星中的这些元素来自260倍太阳质量的第一代恒星。据介绍，第一代恒星质量可达太阳质量的140倍到260倍，属于超大质量恒星，是宇宙中最古老的恒星。这类恒星存在于130多亿年前宇宙诞生初期，但是寿命只有三百万年左右，随后便会发生超新星爆发，孕育出科研人员们发现的第二代恒星。邢千帆副研究员形象地比喻这次科研工作就是，通过现存的第二代恒星的DNA，发现了其父辈恒星的特征。第一代恒星，它有很多“孩子”（第二代恒星），但是这些“孩子”里最长寿的这个恒星，能活到现在，寿命已经达到130多亿年。我们科研人员观测到了这颗“长寿”恒星，并通过对它的研究，推出它的上一代恒星的质量、性质。中国科学院国家天文台赵刚研究员指出，下一步科研团队将通过LAMOST（郭守敬望远镜）的海量数据，来反演最初第一代恒星的不同质量恒星的分布，探索整个宇宙的演化历史和恒星的演化历史。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364195.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1364195.htm