许多恒星在最初形成时由大量的氢和氦组成,因此,它们的寿命也很短,远远低于宇宙存在的年龄 。但在它们形成的过程中会产生一系列的其他物质 。
科学家普遍认为地一颗恒星的质量极可能不小于我们的太阳的质量 。但其他一些恒星在最初形成时可能满足这一条件 。
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(图解:恒星想象图,网络图片)
我的猜想是,第一批恒星体积巨大,且早已消失 。在恒星形成过程中普遍存在的一个问题是,基于能量守恒的原因,如果有一些物质落入吸积恒星中,除非恒星以某些方式去除一部分能量,否则它最终会累积得到很多能量,并发散回去 。当前,恒星形成过程中损失的能量来自热尘埃发出的辐射,大部分的势能转化为动能后,再转化为热能被辐射出去 。然而,最早形成的恒星,本质是氢和氦,没有尘埃 。它们最有可能被吸积的原因是它们庞大的规模和质量产生了极大的压力,以至于形成核聚变生成H3+辐射出巨大的热量 。
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最早的恒星体格庞大,但在更巨大的超新星摧毁它们之前,它们可能存在的时间非常短暂 。尽管短暂,但它们为后来的恒星提供了尘埃 。迄今科学家们还没完全了解第一批恒星形成的真实情况,但我相信零金属丰度的恒星是不存在的,所有的恒星都含有金属物质 。
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(图解:玛土撒拉星想象图,网络图片)
在此,我们可以向玛土撒拉星致敬,它也被称为HD 140283 。距离天秤座不远,大约190光年 。它不是宇宙中形成的第一颗恒星,但它是我们发现的最古老的恒星 。预估其年龄约为136.6亿年,这让它被认为是第二代恒星 。它含有一些金属,这些金属一定是在第一颗超新星中形成的 。
第一批恒星,被称为“星族Ⅲ”的恒星在科学家的推测中是不含金属的 。尽管詹姆斯·韦伯太空望远镜是为了寻找星族Ⅲ而设计的,但目前尚未找到它们的身影 。一些理论认为,第一批恒星质量极高,在这种情况下它们的寿命很短,在今天的宇宙中根本不存在 。
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这一观点是极不可能的,有几个原因:
首先,我们只能在整个宇宙的可见气泡中看到恒星,因为光有着有限的传播距离 。从我们可见宇宙的边缘在各个方向上的最大距离可以看出,更远处的光无法到达我们的视线 。
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(图解:可观测宇宙泡想象图,网络图片)
其次,宇宙永远在这里 。没有大爆炸,尽管大爆炸的支持者总在试图验证无法解释的事实,但截至目前他们都失败了 。人们相信大爆炸是因为从遥远宇宙中看到了红移,反向推测出大爆炸,并认为宇宙正在膨胀 。这也是另一件他们无法解释的事情 。科学家们甚至想象了暗物质、暗能量,来解释这种无法解释的膨胀 。类似的假说还有很多 。
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(图解:暗物质想象图,网络图片)
因此,由于恒星确实会燃烧殆尽的有限寿命,以及宇宙一直在运行,且存在大部分我们看不见的宇宙天体和物质,我们可以根据地球特殊的惯性参照系进行局部思考 。但事实上由于我们视角的局限性,我们的很多假设与猜想都有可能会大错特错 。
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(图解:目前可见宇宙的全景图;图源:美国宇航局)
一般而言,恒星质量越大、寿命越短 。我们的太阳在恒星界比较偏小,能持续燃烧约100亿年,而第一批恒星形成于130亿年钱 。早期的恒星体积会很大,因为宇宙的密度比现在高,有更多游离的氢,而恒星的形成会在密度最大的区域先发生 。因此,我们可以得出结论,第一批恒星已经全部不复存在了 。
【宇宙中的第一颗恒星还在吗 太阳系中只有一颗恒星】另外,恒星形成的早期条件导致其形成快,同时消亡也快 。
但也有说法是,第一批恒星中的某一颗可能仍然存在,因为尽管形成大质量恒星的概率更高,但由于条件的偶然性,仍有可能形成较小的恒星 。而且一些小恒星的预期寿命可能比宇宙当前的年龄都要长 。
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