138億年前，宇宙誕生之初的第一代超大質(zhì)量恒星是否存在，一直是困擾科學界的謎團。我國科研人員通過多年研究，在國際上首次發(fā)現(xiàn)了第一代超大質(zhì)量恒星的化學遺跡，從而證明了這類宇宙中最古老恒星的存在，這對探索恒星的起源與演化具有重要意義。該科研成果于北京時間6月7日在國際學術期刊《自然》在線發(fā)表。

為了揭開第一代超大質(zhì)量恒星是否存在這個謎團，中國科學院國家天文臺的科研團隊利用位于河北興隆的國家重大科技基礎設施——郭守敬望遠鏡開展了相關研究工作。科研人員通過該望遠鏡獲得的數(shù)百萬條恒星光譜，發(fā)現(xiàn)在銀河系暈上存在一顆質(zhì)量大約為0.5個太陽質(zhì)量的恒星，距離地球約3327光年，它的金屬元素含量極低，符合理論上第一代恒星終結后孕育的第二代恒星特征。

第一代恒星遺跡孕育第二代恒星

中國科學院國家天文臺邢千帆副研究員介紹，他們利用LAMOST（郭守敬望遠鏡）產(chǎn)生的500多萬條恒星光譜，從中找出了鎂含量最低的一顆恒星，獲取了它的高分辨率光譜，與超新星理論模型的計算值進行比較，確定了這顆恒星中的這些元素來自260倍太陽質(zhì)量的第一代恒星。

據(jù)介紹，第一代恒星質(zhì)量可達太陽質(zhì)量的140倍到260倍，屬于超大質(zhì)量恒星，是宇宙中最古老的恒星。這類恒星存在于130多億年前宇宙誕生初期，但是壽命只有三百萬年左右，隨后便會發(fā)生超新星爆發(fā)，孕育出科研人員們發(fā)現(xiàn)的第二代恒星。邢千帆副研究員形象地比喻這次科研工作就是，通過現(xiàn)存的第二代恒星的DNA，發(fā)現(xiàn)了其父輩恒星的特征。第一代恒星，它有很多“孩子”（第二代恒星），但是這些“孩子”里最長壽的這個恒星，能活到現(xiàn)在，壽命已經(jīng)達到130多億年。我們科研人員觀測到了這顆“長壽”恒星，并通過對它的研究，推出它的上一代恒星的質(zhì)量、性質(zhì)。

銀河系

中國科學院國家天文臺趙剛研究員指出，下一步科研團隊將通過LAMOST（郭守敬望遠鏡）的海量數(shù)據(jù)，來反演最初第一代恒星的不同質(zhì)量恒星的分布，探索整個宇宙的演化歷史和恒星的演化歷史。

郭守敬望遠鏡（LAMOST）簡介

中國科學院國家天文臺網(wǎng)站資料顯示，郭守敬望遠鏡（LAMOST，大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡）是一架新類型的大視場兼?zhèn)浯罂趶酵h鏡，即“王-蘇反射施密特望遠鏡”。

它是由反射施密特改正板MA（大小為5.72米×4.40米，24塊對角線長1.1米，厚度為25毫米的六角形平面子鏡組成）、球面主鏡MB（大小為6.67米×6.05米，37塊對角線長為1.1米，厚度為75毫米的六角形球面子鏡組成）和焦面構成。

球面主鏡及焦面固定在地基上，反射施密特改正板作為定天鏡跟蹤天體的運動，望遠鏡在天體經(jīng)過中天前后時進行觀測。天體的光經(jīng)MA反射到MB，再經(jīng)MB反射后成像在焦面上。焦面上放置的光纖，將天體的光分別傳輸?shù)焦庾V儀的狹縫上，然后通過光譜儀后的CCD探測器同時獲得大量天體的光譜。

LAMOST應用薄鏡面主動光學加拼接鏡面主動光學技術，在曝光1.5小時內(nèi)可以觀測到暗達20.5等的天體，使其成為大口徑兼大視場光學望遠鏡的世界之最。同時，采用并行可控的光纖定位技術，在5度視場，直徑為1.75米的焦面上放置4000根光纖，同時獲得4000個天體的光譜，使其成為世界上光譜獲取率最高的望遠鏡。

LAMOST安放在中國科學院國家天文臺興隆觀測站，該站地處燕山主峰南麓，位于河北省興隆縣連營寨（東經(jīng)7小時50分，北緯40度23分），海拔960米。LAMOST在大規(guī)模光學光譜觀測和大視場天文學研究方面，居于國際領先的地位。

郭守敬望遠鏡