宇宙中第一代恒星质量有多大？理论预言其演变形成的特别超新星存在吗？中国科学院(中科院)国家天文台赵刚研讨员引导的国际团队合作完成一项研讨揭晓答案称，他们率先在银晕恒星中发现第一代超大质量恒星演变后坍缩形成的“对不稳固超新星”(PISN)存在的化学证据。

　　此前，天文学理论研讨曾预言这种特别超新星的存在，但从未被观测发现。基于中国大科学装置郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，英文缩写LAMOST)巡天观测数据，中国天文学家领衔完成的最新研讨证实，该特别超新星源自于一颗质量高达260倍太阳质量的第一代恒星，刷新了人们对第一代恒星质量分布的认知。

　　这一主要天文学发现及研讨结果论文，由中科院国家天文台结合中科院云南天文台、日本国立天文台和澳大利亚莫纳什大学等合作完成，6月7日在国际有名学术期刊《自然》在线发表。论文通信作者赵刚研讨员引导的团队长期从事天体丰度的研讨工作，树立大范围贫金属星的高辨别率光谱观测样本，完成对其化学丰度的体系性定量剖析，为最新研讨发现奠定坚实基本。

　　赵刚表现，此项研讨从观测上证实第一代恒星的质量可到达太阳质量的数百倍，揭示PISN在宇宙早期化学增丰进程中的贡献，对研讨第一代恒星的初始质量函数意义重大，并将对元素来源、宇宙早期的恒星形成和星系化学演变等方面的研讨发生深远影响。

　　他介绍说，第一代恒星给宇宙带来第一缕曙光，是终结黑暗时期的起始点，主导着早期宇宙化学增丰进程和演变历史。理论预言第一代恒星的寿命极短，只存在于高红移的宇宙之中，因此直接观测到第一代恒星的难度极大。长期以来，银河系“考古”范畴一直致力于通过贫金属星来研讨第一代恒星，部分极贫金属星(金属含量低于太阳的百分之一)可能出生于第一代恒星终结时形成的气体云，其化学丰度完全保存了第一代恒星演变产物的特点，从而使天文学家能够运用这些“活化石”揭示第一代恒星的演变历史。

　　理论研讨表明，第一代恒星的质量可以到达太阳质量的数百倍，但一直未能从观测上发现相干证据。通常发现的极贫金属星保存了核坍缩超新星(C OST J1010+2358的化学丰度极为特别的恒星，它具有目前已知最低的钠含量，其化学丰度还显示出强烈的“奇偶效应”，即原子序数为奇数的元素含量远低于相邻的原子序数为偶数的元素含量。此外，LAMOST J1010+2358恒星基础不含锶、钡等中子俘获元素，几乎未受到中子俘获进程的影响。这些化学丰度特点无法通过核坍缩超新星理论模型说明，却与260倍太阳质量的PISN理论盘算成果高度吻合。

　　邢千帆觉得，这一研讨发现首次从观测上证实PISN的存在，并为第一代超大质量恒星(超过100倍太阳质量)形成和演变的观测研讨指明方向。同时，PISN的前身星质量大、寿命短(小于300万年)，在其爆发后出生的恒星极可能是迄今发现的最为古老的第二代恒星。

　　哈佛大学前天文系主任阿维·勒布(Avi Loeb)称，发现PISN的证据是贫金属星研讨范畴的“圣杯”之一。《自然》期刊审稿人评价说，该结果第一次为PISN与银晕恒星化学丰度之间的接洽供给决议性证据。

　　中科院国家天文台赵刚研讨团队表现，等待能够运用郭守敬望远镜、中国空间站工程巡天望远镜发现更多化学丰度特别的恒星，使天文学家可以通过对第一代恒星遗迹的剖析，进一步断定恒星初始质量函数，加深对银河系演变历史的懂得。