不應該存在的恆星

《科學日報》網2011年9月1日報導，位於獅子座的一顆昏暗恆星，被稱作SDSS J102915+172927，被發現其所有被研究的恆星中具有最低含量的比氦重元素（天文學家稱為「金屬」元素）。它質量比太陽小，年齡可能超過130億年。

「一個被廣泛接受的理論預計如此低質量和非常低含量金屬的恆星不應該存在，因為從形成它們的物質雲無法收縮凝聚，」文章的主作者德國海德堡大學與巴黎天文台天文學家卡法烏（Elisabetta Caffau）說，「令人驚奇地發現，首次在這個『禁區』內的恆星，並且意味著我們可能需要重新審視一些恆星形成的模型。」

這個組利用X光發射器和在特大望遠鏡的紫外與可見光中階梯光譜攝譜儀分析了這個恆星的性質。這可以使他們能測到這顆恆星不同化學元素的豐度。他們發現SDSS J102915+172927的金屬元素含量比太陽小兩萬倍。

「這恆星昏暗，並且金屬含量如此低，我們首次觀測時僅能測到一種比氦重元素，即鈣元素，」 指導這一課題的巴黎天文台的邦尼法西奧（Piercarlo Bonifacio）說，「我們不得不要求歐洲南天天文台主管給予更多的用望遠鏡時間用以更詳細的研究這顆恆星的光，用更長的曝光時間，試圖找到其它金屬元素。」

天文學家相信最輕的化學元素氫和氦是在宇宙大爆炸之後瞬間產生，同時還有一些鋰元素，而幾乎所有其它元素是在恆星內形成。超新星爆炸傳播恆星物質到星際之間，使之增加了金屬物質。新的恆星從這富集的星際物質中形成，這樣它們就有比老恆星高含量的金屬成分。因此，恆星的金屬含量告訴我們它有多老。「我們研究的這顆恆星金屬含量超低，意味著它非常原始。它可能是所發現恆星中最古老的一顆，」參與此研究的智利歐洲南天天文台的蒙納克（Lorenzo Monaco）補充說。

同時令人驚奇的是此恆星鋰含量也低。如此古老的恆星應該具有與宇宙大爆炸後瞬間相似的組成，同時有更多的金屬物質。但這個研究組發現這個恆星的鋰元素含量至少比預期的宇宙大爆炸產生物質中鋰元素含量低五十倍。

「這是一個謎，為甚麼宇宙初期形成的鋰元素在這個恆星中被毀掉了。」 邦尼法西奧補充說。

研究者們也指出這個奇怪恆星可能不是唯一的。「我們已經找到幾顆恆星可能和這顆恆星具有相似金屬含量水平，甚至更低。我們現在計劃用特大望遠鏡觀察它們，看是否也是這樣。」 卡法烏總結說。

這個研究發表在2011年9月1日的《自然》雜誌上。