《自然》发布重大成果：迄今为止最遥远的恒星被发现！背后藏着怎样的秘密？听紫台专家详解

近日，美国国家航空航天局（NASA）宣布哈勃空间望远镜（以下简称哈勃）利用引力透镜效应，发现了人类迄今观测到的最遥远的单颗恒星。这颗恒星被命名为埃伦德尔（Earendel），在古英语单词中意为晨星或旭日之光。那么，这缕“晨光”将为人类揭示宇宙演化带来哪些新的线索？记者采访了中科院紫金山天文台专家。

美国国家航天局于2022年3月30日发布的这张照片显示，NASA哈勃太空望远镜发现了史上最遥远的单颗恒星Earendel  来源 视觉中国

最遥远的恒星有多远

发出的光线用129亿年才到达地球

这颗恒星诞生于宇宙大爆炸后的10亿年内。研究人员估计，这颗恒星的质量至少是太阳的50倍，亮度是太阳的数百万倍。由于距离地球非常遥远，它发出的光线用了129亿年才到达地球，这是人类迄今为止最遥远的恒星。相关研究结果发表在《自然》杂志上。

之所以能探测到如此遥远的恒星，要归功于宇宙中存在一种被称为“引力透镜”效应。什么是引力透镜效应呢？这是爱因斯坦广义相对论中预言的一种现象，指时空在大质量天体附近会发生畸变，从而使得光线在经过大质量天体附近时发生偏折。

中国科学院紫金山天文台研究员郑宪忠告诉记者，这次哈勃能看到埃伦德尔，是因为在地球和埃伦德尔之间，有一块特殊的“放大镜”这块“放大镜”其实是一个巨大的星系团——WHL0137-08，正是由于WHL0137-08的引力透镜效应，埃伦德尔的光才能被敏锐的哈勃捕捉到。

哈勃太空望远镜 来源 视觉中国

这种类似于日常生活中使用凸透镜来聚集太阳光所发生的效应。我们无法向太空发射更多的巨型玻璃透镜，但幸运的是，浩瀚宇宙为我们提供了另一种更强大的方法。“当光线经过星系团时，因强大的引力而产生的空间扭曲会使光线偏折，星系团就像放大镜一样汇聚和放大了背景天体的图像，间接形成了一种‘放大镜机制’。”郑宪忠说，星系团WHL0137-08距离地球56亿光年，埃伦德尔所在星系的光在抵达星系团WHL0137-08时，被星系团扭曲成一个长长的新月形，星光被放大了数千倍。

空间望远镜是通过长时间的曝光来收集宇宙中的光子，从而探测出未知天体的。在星系团的“助攻”下，这一次，哈勃捕捉到了来自埃伦德尔的光子。

“身世之谜”仍待揭开

可能是“初代恒星”，藏着宇宙起源的秘密

关于埃伦德尔的详细“身世”，至今仍有许多未解之谜，例如它具体的质量、亮度、温度和类型等，但是它让科学家看到了捕捉第一代恒星踪迹的希望。

埃伦德尔诞生于宇宙的“婴儿时期”。美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员、论文第一作者布赖恩·韦尔奇表示，埃伦德尔存在于很久以前，形成它的“原材料”可能不同于以往已知的恒星。这屡“晨光”为科学家研究早期宇宙提供了一个非常难得的窗口和机会。

“现有的理论模型认为，宇宙大爆炸后，炽热的辐射渐渐平息下来，宇宙温度慢慢下降，经历一个黑暗时期，中性氢开始在一些宇宙物质密度较高的地方聚集，当其质量、压力增大到一定程度时，发生核聚变，形成了第一代恒星。”郑宪忠解释，第一代恒星诞生于距今约137亿年前，基本由氢和氦元素组成，还有极少数的锂等，金属丰度接近零。它们的诞生意味着宇宙再电离时期的开始。而埃伦德尔诞生于宇宙再电离结束时期，它是否携带着第一代恒星的“出生证明”，值得探寻。

郑宪忠告诉记者，至今为止，人类还没发现过第一代恒星，因为它们数量稀少，而且在宇宙演化早期，中性氢会吸收天体的光，导致恒星暗淡。如果第一代恒星被探测到，将为揭示星系化学和动力学演化提供重要线索。“了解天体是如何诞生的，对于探寻生命的起源、理解文明的意义或许也会提供一些借鉴。”郑宪忠说。

通讯员 周团辉 扬子晚报/紫牛新闻记者 于丹丹

校对 王菲

关键词：