第一代恒星中的一些，它们爆炸后将碳、氧和其他元素带入宇宙，可能首次被瞥见。
据推测，这些天体的体积是太阳的数百倍，仅由来自大爆炸的原始氢、氦和少量锂组成。它们最早形成于宇宙诞生的最初几亿年，寿命只有几百万年，之后以超新星的形式爆炸，为未来富含更多元素的恒星播下种子。但它们从未被观测到。
现在，天文学家认为他们在一个迄今为止观测到的最明亮的遥远星系中发现了一个晚期形成的此类恒星团。这些恒星被看到时宇宙大约有 8 亿年历史（仅占其当前年龄的 6%），其成分似乎是原始的，但形成时间也晚于一些第二代恒星。
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如果这些发现得到证实，那将意味着这些难以捉摸的“怪物”比天文学家想象的更容易被探测到。领导这项研究的里斯本大学天文学家戴维·索布拉尔说：“到目前为止，对这些恒星的研究完全是理论性的。这是我们首次开始获得可以检验有关这些恒星的许多理论并开始了解它们如何形成的观测结果。”这项研究已发布在预印本服务器 arXiv 上，并已被《天体物理学杂志》接受发表。
遥远星系
看到这些古老恒星需要观测非常遥远的星系。它们的光线需要数十亿年的时间才能到达我们这里，因此展现了宇宙的早期状态。但是，光线很微弱，难以发现。第一代恒星的寿命很短，它们形成于质量相对较低的气体云中，并迅速结束了生命历程，这也使得它们很难被发现。
在索布拉尔和一支国际天文学家团队使用夏威夷莫纳克亚山的昴星团望远镜对天空进行大范围扫描后，出现了这一令人惊讶的发现。他们使用另外三架望远镜观察特别明亮的星系，并从一个他们命名为 COSMOS Redshift 7 的星系中发现了一个有趣的信号。（该名称的缩写为 CR7，是为了纪念葡萄牙足球运动员克里斯蒂亚诺·罗纳尔多的昵称。）
CR7 的光谱显示出电离氦的证据，这表明光源温度极高。索布拉尔说，在如此高的温度下，存在的任何碳和氧也应该电离。但是，光线中没有这些元素的迹象，这强烈暗示它来自第一代恒星。这些被称为第三星族恒星，因为它们是在天文学家习惯于将恒星划分为两个星族的分类系统之后被假设出来的。
令人惊讶的发现地点
但是，这个星系并不是天文学家想象中会发现宇宙最早恒星的地方。CR7 还拥有第二代恒星，它们由第一代死亡恒星喷出的物质构成。索布拉尔和他的同事认为，原始恒星可能是晚期发育的，它们由一股原始且未受污染的气体云形成，而这股气体云由于早期形成的恒星的强烈辐射的热量而无法冷却和结合。“我们认为我们正在看到第三星族恒星形成的最后阶段，”他说。
东京大学天体物理学家吉田直树表示，原始恒星应该出现在一个大型且演化后的星系中，这对该小组的解释提出了挑战，但这可能是对 CR7 光信号最不异乎寻常的解释。作者承认，需要对该星系进行进一步的观测，以排除其他可能性。索布拉尔补充说，另一种解释，即发射来自一个由原始气体云的坍缩直接形成的超大质量黑洞，实际上会“更加壮观”。
到目前为止，许多天文学家认为，要观测到第一代恒星，需要诸如美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜之类的仪器，该望远镜预计耗资近 90 亿美元，计划于 2018 年发射，并且应该比以往任何仪器都更有能力回溯时间。但是，如果索布拉尔和他的同事是正确的，那么就有可能使用现有望远镜观测到原始恒星。事实上，索布拉尔补充说，类似的明亮星系已被确定为潜在候选者。“我们可能已经在观测它们了。”
本文经许可转载，首次发表于2015 年 6 月 18 日。