天文學家或者首次找到宇宙大爆炸後最早形成的恆星族群

天文學家或者首次找到宇宙大爆炸後最早形成的恆星族群，即「第三族星」（Population III stars，簡稱 Pop III）。這些恆星認為是宇宙中最原始的恆星，由氫與氦構成，只含微量鋰，是大爆炸後殘留的基本元素。由於形成於宇宙誕生約兩億年後，這類恆星早已消逝，因此長久以來只是理論存在，從未被確定觀測到。

美國俄亥俄州托利多大學（University of Toledo）的天文學家 Ari Visbal 與團隊在重新分析韋伯太空望遠鏡拍攝的一個遙遠星系 LAP1-B 的觀測數據後，發現與 Pop III 特徵完全吻合的跡象，指出這個星系的恆星系統滿足三項理論上對第三族星形成的核心預測：

首先，這些恆星形成於預期的環境，一個約為太陽質量 5,000 萬倍的暗物質暈（dark matter halo）之中。理論指出，最早的恆星誕生於這些微小的暗物質聚集體內，其重力將氫與氦吸引在一起，引發核融合。

其次，LAP1-B 的恆星極為巨大，質量介乎太陽的 10 至 1,000 倍之間，這與理論中「早期宇宙氣體冷卻效率低，因而產生超大質量恆星」的模型一致。

第三，這些恆星並非在龐大星團中形成，而是以數千太陽質量的小群聚出現，這亦正好符合「小型星團」的理論預測。研究團隊表示：「LAP1-B 是第一個同時滿足經典 Pop III 模型三項主要條件的候選天體。」

除了形成條件外，圍繞 LAP1-B 的氣體光譜也提供關鍵證據。該區域的氣體幾乎不含重元素（金屬），顯示它非常年輕，僅有少數早期恆星經歷超新星爆炸，才剛開始釋放出第一批重元素。這種「金屬貧乏」特徵是識別 Pop III 恆星的主要指標之一。

然而，研究人員亦強調，這項發現仍屬「候選」而非「確證」。仍需更進一步的觀測與理論比對，才能確定這些天體是否真正屬於宇宙最初的一代恆星。現階段的模擬仍存在不確定性，例如首批超新星釋放的物質量、星際氣體的混合效率，以及目前電腦模型是否足以完整重現早期宇宙的物理條件。

儘管如此，這項研究視為追尋「宇宙最初之光」的重要里程碑。它不僅提供了篩選其它候選目標的觀測範例，還展示將韋伯望遠鏡的高靈敏度與「重力透鏡效應」（gravitational lensing）技術結合的潛力。透過前景星系團的重力放大效應，天文學家能觀測到更遙遠、更微弱的天體，LAP1-B 正是這種方法的成功案例。研究團隊相信，這可能只是冰山一角，未來或能發現更多類似的 Pop III 候選星系。

如果最終能確認這些恆星的性質，將對理解宇宙早期的化學演化與星系形成機制帶來深遠影響。第三族星的誕生標誌著「黑暗時期」的終結，因為它們產生的紫外線輻射重新電離宇宙中的氫氣，開啟「再電離時代」，為之後的第二、第三代恆星及星系奠定基礎。

總結來說，這篇報導揭露人類首次可能直視宇宙黎明的曙光，一個超越理論、以觀測為憑的新證據。雖然仍需更多資料驗證，但若結果成立，LAP1-B 將成為宇宙考古學上的重大里程碑，為探索宇宙最初的恆星與早期星系演化開啟全新篇章。

（內容由 ChatGPT Atlas 編寫；資料來源：新科學家 2025年11月3日）
（圖片來源：美國國家光學紅外線天文研究實驗室（NOIRLab）、國家科學基金會（NSF）與美國大學天文研究協會（AURA）合作製作的藝術示意圖，由 J. da Silva 以 SpaceEngine 軟體創作、M. Zamani 製作)

這項研究發表於2025年10月27日出版的《天體物理學快報》（The Astrophysical Journal Letters）》，論文標題為：LAP1-B is the First Observed System Consistent with Theoretical Predictions for Population III Stars