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近日，美國和歐洲耗資100億美元建造的韋布望遠鏡又立功了！科學家利用這臺天價太空望遠鏡發現了134億年前宇宙中存在超巨恒星的證據。這100億美元花得挺值的。 宇宙中的第一代超巨恒星（示意圖）。 很早之前，科學家就從理論上預言：宇宙早期曾存在質量達到太陽數百倍、上千倍、乃至一萬倍的超大恒星，但一直沒有觀測證據。這是由于這些恒星的質量非常大，壽命就非常短，有些壽命只有幾百萬年。 幾百萬年，從人類的視角看已經是非常長的時間了，但從宇宙的視角看，這些都是“短命鬼”。要知道，太陽的壽命大概100億年。由于這些超巨恒星的壽命很短，直接觀測到的概率就非常小。直接觀測到這些第一代的恒星也是韋布望遠鏡的重要科學目標之一。 嚴格來講，這次韋布望遠鏡探測到的是這些超巨恒星死亡后遺留下的氮元素。在早期宇宙，氮元素的形成只能通過在大質量恒星內部極端高溫的條件下產生出來，這些恒星中心的溫度甚至可達上億度。 一、這些超巨恒星是如何“吃胖”的？ 目前，天文學家發現的最大質量的恒星相當于250顆太陽，代號為“Westerhout 49-2”，還有一顆質量相當于196顆太陽，代號為“R136a1”，也非常巨大的。 宇宙中第一代超巨星與太陽的大小比較（示意圖） 理論上，當今宇宙環境中，再也無法誕生出幾千倍、上萬倍太陽質量的恒星了。這是因為當今的星云氣體中包含一定比例的比氦更重的元素，這些元素的存在限制了恒星長的太胖。這些比氦更重的元素，正是第一代恒星燃燒產生的灰燼。而當第一代恒星形成的時候，由于它們的前身星云非?！案蓛簟?，沒有被“污染”，僅僅是氫和氦，只有在這樣干凈的環境中，才能孕育出超巨恒星。 用專業的術語來講，組成恒星的金屬豐度限制了它們的成長。對于宇宙中的恒星來講，確實一代不如一代大。 二、研究這些超巨星到底有什么用？ 目前，根據恒星演化模型，宇宙中存在（過）三代恒星。宇宙大爆炸后不久形成的第一代恒星質量比較大（超巨星），壽命比較短；第二代恒星是在第一代恒星死亡爆炸后的灰燼中誕生的；第三代恒星又是在第二代恒星死亡爆炸后產生的灰燼中誕生的。由于太陽就屬于第三代恒星，因此第一代超巨星可以看作太陽的爺爺，沒有這些超巨星也就沒有太陽，沒有太陽，也就沒有我們。因此，科學家通過研究第一代超巨星能夠解開宇宙演化的眾多謎團，這就是最大的用處。 三、為什么只有韋布才有潛力發現這樣大恒星？ 韋布望遠鏡是目前太空中最大的天文望遠鏡，它主要工作在紅外波段。第一代超巨恒星由于存在宇宙早期，因此他們發出的光線會受宇宙膨脹的影響發生紅移。雖然當時發出的是高能的紫外線，但抵達地球后波長就被拉扯到低能的紅外波段了。只有韋伯這樣的大口徑紅外太空望遠鏡才有潛力看到更古老宇宙發生的事情。 因此，我們說天文望遠鏡不僅僅是望遠鏡，更像是一架時空機器，能讓我們看到遠古宇宙的奇妙景象。
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