詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）可能剛剛發(fā)現(xiàn)了宇宙中第一批恒星。如果真是這樣，這將結(jié)束天體物理學中最重大的一項搜索任務。考慮到哈勃望遠鏡幾十年來對這些恒星漫長而無果的探索，這是韋伯望遠鏡的一項卓越成就。

研究人員將最古老的恒星稱為第三類星族（Population III，或Pop III）。因為有時天文學家出于某種原因?qū)⑹挛锩麨橄喾吹模琍op III是最老的恒星，Pop II居中，Pop I是最新生成的恒星。我們的太陽屬于第一星族（Pop I）。

一個國際團隊在一篇新論文中宣布，他們利用韋伯望遠鏡，找到了Pop III恒星的第一個證據(jù)。論文已于6月6日上傳至預印本數(shù)據(jù)庫arXiv，目前尚未經(jīng)同行評審。

這一發(fā)現(xiàn)有兩個關(guān)鍵點。

其中之一是韋伯望遠鏡的威力。因為光速有限，所以你看得越遠，就能看到越早的時間。韋伯望遠鏡能夠看到很遠很遠。該團隊用它觀測一個明亮的、非常遙遠的星系GN-z11，希望獲得一個當宇宙只有約4億歲時的強大而清晰的光譜。作為對比，今天的宇宙年齡約為137億歲。

另一個是稱為金屬豐度（metallicity）的星體屬性，即一顆恒星擁有比氫或氦重的物質(zhì)多少（天體物理學中的金屬指的是任何比氫和氦中的元素）。恒星的金屬豐度決定了怎樣將其歸類。Pop I金屬豐度最高，Pop III金屬豐度最低。

總的來說，宇宙中的重元素是由恒星產(chǎn)生的，無論是通過其內(nèi)層的核聚變反應，還是通過它變成超新星時瞬間爆發(fā)的高溫。目前散落在宇宙中的Pop I恒星是由Pop II恒星爆炸時留下的碎片構(gòu)成的。但是Pop II恒星一定是從更古老的恒星開始的，因為它們的金屬豐度低于Pop I，但比大爆炸之后的恒星要高。

因此，如果Pop II需要比大爆炸時所能提供的金屬更多，那么它們一定是利用了Pop III恒星的殘骸。Pop III幾乎完全由氫和氦構(gòu)成，即金屬豐度非常低。它們應該非常巨大，并且不會活很長時間（至少在恒星時間尺度上），然后以超新星爆發(fā)的形式走向死亡，而這些超新星爆發(fā)則為整個宇宙的其余部分生成了最初的金屬元素。

所以，科學家們一直在尋找的遠古恒星的跡象就是非常、非常古老和非常低的金屬豐度。而在GN-z11星系中，科學家相信已經(jīng)找到了長期尋找的這一特征。

研究人員觀察了GN-z11星系外圍的氣體暈，認為Pop III恒星可能就是在那里形成的。在那個區(qū)域，他們發(fā)現(xiàn)了一條非常強的HeIIλ1640光譜線，當氦極熱時，它會出現(xiàn)在光譜中。更重要的是它周圍沒有金屬元素，顯示附近沒有更高金屬豐度的恒星存在。在沒有任何金屬存在的情況下，有些東西使氦變得異常熱，該團隊認為終于找到了Pop III恒星。

新研究所做的觀測極其令人興奮，但現(xiàn)在適當?shù)鼐徍瓦@種興奮很重要。首先，對于可能導致這條HeIIλ1640光譜線的原因，存在其它可能的解釋。比如GN-z11星系中心可能存在活躍的星系核，從而導致該光譜線。

此外，該觀測需要更多進一步研究才能得到最終確認，這需要韋伯望遠鏡作進一步的觀測。而韋伯的時間對眾多的研究者來說太搶手了，因此不易獲得，但該團隊計劃盡快認證其觀察結(jié)果。而這一切仍有待同行評審。

不過新研究存在很大被認證的潛力，這意味著科學家真的可能已經(jīng)在天體物理學領(lǐng)域最大目標之一的研究上取得了巨大成功。如果這最終被確認為是對最古老Pop III恒星的第一次真正探測，它將為科學探索開啟一個全新的世界。