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美国宇航局(NASA)卫星今年早些时候探测到的一次剧烈爆炸是天文学家所见过的最古老的天体,它的光线大约在130亿年前发出。那时宇宙的年龄约为现在的5%,而大爆炸发生的时间也相对较近,仅在6亿年前。
美国宇航局的雨燕伽马射线暴探测器于4月23日探测到闪光,表明发生了一次巨大的恒星爆炸。这次爆炸根据其类型(伽马射线暴)和探测日期被正式命名为GRB 090423;美国航天局迅速宣布其为宇宙距离的新纪录保持者。现在,10月29日《自然》杂志上的两篇论文对这次爆发和余辉进行了详细分析,证实了最初的距离评估,并为早期宇宙的条件提供了一些线索。
内华达大学拉斯维加斯分校的天体物理学家张冰(Bing Zhang)表示,“对于产生GRB 090423的事件,我们知之甚少”,他为《自然》杂志撰写了评论,对新研究进行了评述。(《大众科学》是自然出版集团的一部分。)“我们所知道的是,在早期,我们已经有一颗恒星,并且这颗恒星发生了爆炸,而且这颗恒星与附近产生伽马射线暴的恒星并没有太大的不同。”
具体而言,这颗前身星似乎属于第二代或第三代恒星,而不是第一代恒星。最早的恒星被认为是巨大的、寿命短暂的氢和氦球体,而它们的后代则融入了第一代恒星爆炸死亡时形成的更重元素。GRB 090423的爆发和余辉与较近(因此也较新)的伽马射线暴非常相似,这表明其前身星属于较晚的一代。“我们知道这颗恒星不是第一代,因为它的观测特性与附近的同类恒星非常相似,”张冰说。长期以来一直是研究人员目标的初代恒星,至今仍未被探测到。
尽管如此,这次爆发使科学家们比以往任何时候都更接近第一代恒星:英格兰莱斯特大学的天文学家尼尔·坦维尔(Nial Tanvir)说,它比任何其他已知的宇宙天体都要古老约1.5亿年,他是《自然》杂志新论文的主要作者之一。“一方面,考虑到它们的年龄都在130亿年左右,这听起来似乎并不那么重要,”坦维尔说。“但就向宇宙中最早形成的第一批恒星追溯而言,我们认为这是一个相当大的飞跃。”
雨燕卫星的X射线望远镜在卫星的爆发警报仪器接收到事件信号后仅73秒就对准了GRB 090423,坦维尔的团队在爆发后仅20分钟就让位于夏威夷莫纳克亚山的英国红外望远镜观察余辉。查看余辉。但是夏威夷的天气并不理想,而且这次特殊的伽马射线暴也不是特别明亮,这限制了天文学家从这次爆炸中收集到的额外信息量。
坦维尔说,原则上,在遥远距离处观测到的明亮且观测良好的GRB可以揭示星系际介质的构成以及恒星宿主星系的化学成分,这将反过来表明先前几代恒星的产物。
至于GRB 090423所属的星系,坦维尔说,他的团队明年将使用哈勃太空望远镜来寻找它,现在它的位置已经标记出来了。“我们希望找到宿主星系,”他说。“我们对那时星系是什么样子知之甚少。我们只有非常粗略的想法。”