通過分析這個類星體傳遞到地球的光的光譜,天文學家發現,在這個類星體的周邊,在它與地球之間的宇宙空間中,存在著一個特殊的星際云團,而這個云團的化學特征很特別。
研究人員發現云中化學元素的鐵鎂比例異常偏高,比太陽高出10倍。據此推斷,這個云團是宇宙中第一代恒星,也就是「第三類恒星」的遺骸。這顆質量是太陽300倍的「第三類恒星」臨終時刻發生了大爆炸,成為了一顆所謂的「對-不穩定性」超新星(pair-instability supernova)。
與聚變停止導致外層塌縮引發反彈爆炸的普通超新星不同,「對-不穩定性」超新星的爆發是恒星內部光子發生衰變導致的。當恒星內部的光子開始衰變成為電子和正電子對后,恒星內部的熱壓力減弱,局部崩潰,隨之整體失去平衡而急速燃燒,引發熱核爆炸。
普通超新星爆發總會留下一個致密的內核,中子星也好,黑洞也好;而這類超新星什麼都不會留下。所有殘骸都被拋向了太空,成為一片擴散的云團。
「第三類恒星」的這種特殊消逝方式意味著我們今天沒有辦法在宇宙中找到這類恒星的內核遺骸。因此驗證這一預言的方法只有兩種:直接觀測「超級超新星」,或在星際介質中尋找「超級超新星」留下的化學特征。而前者基本不可能。
類星體示意圖。NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine
研究人員相信,他們發現的是迄今為止最明確的與「第三類恒星」及「對-不穩定性」超新星有關的證據。
與直接觀測「第三類恒星」相比,觀測「對-不穩定性」超新星留下的化學特征要容易一些。這些特征可能會在宇宙中保留很長時間,因此也能夠在距離地球較近的太空中被發現。
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