宇宙初期曾存质量巨大恒星 相当于太阳200倍

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据《新科学家》报道，以色列科学家近日研究发现，他们在2007年观测到的一颗超新星事实上是宇宙中最大质量恒星剧烈爆炸的产物。这一发现意味着，在我们所在的宇宙区域中曾经存在着质量极为巨大的恒星，它们的质量都至少超过太阳质量的100倍，甚至在最初形成阶段是太阳质量的200倍。

这颗超新星编号为“SN 2007bi”。2007年4月6日，以色列魏茨曼科学研究所科学家阿维沙伊-加尔雅姆领导的一支科研团队在一个矮星系中发现了这颗恒星的剧烈爆炸事件，并将其命名为“2007bi超新星”。科学家们通过对这颗超新星的光谱和光曲线进行分析发现，这颗爆炸的恒星应该超过太阳质量的100倍。由于太阳之类的恒星都是以白矮星的形式结束它们的恒星生命，随着年龄的增长它们会不断散发出大量的物质和能量。因此，科学家们认为，这颗恒星在形成初期时的质量可能比太阳质量100倍还要大。根据它死亡时的质量判断，它刚刚出生时的质量大约是太阳质量的200倍。如今，所有已发现的恒星没有一颗能够拥有如此大的质量。已知质量最大的恒星大概位于银河系中央附近，质量是太阳的114倍。

对于一般恒星来说，它们在死亡并燃烧完核燃料后，就会形成黑洞或中子星。但是，对于超过140个太阳质量的超大质量恒星来说，它们永远不会有机会燃烧完自己的燃料。随着年龄的增长，它们的内核压力和温度也在不断升高。当它们演化到拥有氧核阶段时，支撑压力的光子会转变成电子-正电子对。这种转换可以减弱由支撑恒星质量的辐射所带来的压力，最终导致恒星剧烈爆炸，从而产生一种所谓的“对不稳定性”超新星。“2007bi超新星”就属于这一类超新星。

根据对“2007bi超新星”光谱的分析，科学家们从中发现了大量的放射性镍-56，这种物质的总质量超过太阳质量的7倍。加尔雅姆研究团队介绍说，这是一种典型的“对不稳定性”超新星。在2006年，也曾经出现过类似的爆炸事件，估计也属于此类超新星爆炸，但科学家没有在其中发现明确的证据。美国德克萨斯大学奥斯汀分校科学家沃尔克-布罗姆也承认，“关于‘对不稳定性’超新星，‘2007bi超新星’是第一个，也是最有说服力的一个案例。”科学家们认为，尽管在现代宇宙中这种“对不稳定性”超新星相当罕见，但在早期宇宙中可能非常普遍。

“2007bi超新星”爆炸向太空释放了大量的硅和许多重元素，其中仅仅硅元素物质的质量就超过太阳质量的22倍，所有被释放物质的总质量也是普通超新星质量的数倍。由于在死亡的早期，超大质量恒星向太空中释放了太多的重元素，这在一定程度上影响了下一代恒星的成长。包含有铁及其他重元素的气体云容易形成一个个小节点，这些小节点可以逐步形成像太阳这样的相对轻量级恒星。因此，这些超大质量恒星在宇宙形成的初期是占支配地位的。

尽管质量较小的恒星在死亡时也会释放出金属元素，但是相对来说，“对不稳定性”超新星更是宇宙重元素的多产者。加尔雅姆解释说，“这样一次爆炸可以‘污染’一整个小型星系。”