飞碟说 观测最早的恒星是天文学的圣杯之一。现在，香港大学天文学家戴立新（Jane Lixin Dai）领导的一个研究小组提出了一种新的探测方法。如果成功的话，这种方法有望为宇宙本身的起源打开一扇窗户。
宇宙中最早的恒星在大爆炸后不久就形成了。天文学家称之为“第三星族”（Population III）。由于各种原因，它们与太阳和现代宇宙中的其他恒星不同。它们主要由新生宇宙中的氢和氦形成。从那里，他们成长到惊人的大小和质量非常快。这种增长是有代价的。这些恒星的寿命很短，因为它们很快就耗尽了核心燃料。然而，在它们的核心和死亡的情况下，聚变创造了第一个比氢和氦重的元素。这些新元素孕育了下一代的恒星。
那么，为什么我们不能探测到这些早期的恒星巨兽呢？首先，它们存在得太遥远，历史上太早了，它们的光芒非常微弱。这并不是说他们是不可检测的。天文学家只需要先进的方法和技术来发现它们。
如何“看见”第一颗星星
戴教授的团队刚刚发表了一项研究，表明这些第一批恒星与附近的黑洞之间存在联系。简而言之，他们研究了当Pop III星星与黑洞相互作用时会发生什么。基本上，它会被撕成碎片并被吞噬。例如，位于我们银河系中心的超大质量的人马座A* 就是这样。它有一个经常性的习惯，那就是撕裂离得太近的恒星。当这样的潮汐破坏事件（TDE）发生时，它会释放出大量的辐射。如果同样的事情发生在另一个星系中，无论距离有多远，都可以探测到来自事件的光。事实证明，这些潮汐破坏事件耀斑具有有趣和独特的特性，用于推断古代Pop III恒星的存在。
“当高能光子从非常遥远的距离传播时，由于宇宙的膨胀，耀斑的时间尺度将被拉长。这些TDE耀斑将在很长一段时间内上升和衰减，这使它们与附近宇宙中太阳型恒星的TDE不同，”戴说。
此外，据戴的同事Rudrani Kar Chowdhury说，宇宙的膨胀延伸了耀斑发出的光的波长。乔杜里说：“TDE发出的光学和紫外光在到达地球时将转化为红外辐射。”这些辐射正是新一代望远镜用来观测的那种光。
用先进的望远镜寻找第一颗恒星
这种探测方法正好适合JWST和即将推出的Nancy Grace Roman望远镜。两者都经过优化，可以通过红外波长感知暗淡、遥远的物体。他们应该能够从那些不幸遭遇黑洞的早已逝去的Pop III恒星中搜寻出被拉伸的光线。特别是，罗马望远镜将使用其宽视场仪器收集来自宇宙时间最早期诞生的恒星的微弱红外光。
天文学家普遍认为，这些第一批恒星可能早在大爆炸后一亿年就形成了。那时，充满氢和氦的过密区域开始经历引力坍缩。在这些第一个诞生的摇篮中形成的恒星纯粹是氢和氦–换句话说，它们“不含金属”。它们大约活了几百万年才爆炸为灾难性的超新星。(By相比之下，太阳已经存在了大约45亿年，在它变成红巨星和白色矮星之前还剩下几十亿年。）第一批恒星内部产生的较重元素被喷到太空中，使附近的分子云富含碳、氧、氮和其他元素。一些最大的第一颗恒星可能直接坍缩形成黑洞。
发现这些第一批恒星及其发出的光（特别是与早期黑洞可能的相互作用）将使天文学家给予对早期宇宙条件的惊人洞察力。尽管这些恒星早已远去，但JWST、罗马和其他望远镜可以及时回顾并看到它们暗淡的红外光。如果戴的方法有效，这些望远镜每年可以发现数十颗Pop III恒星。
