位於星系中心區域的古老恆星蘊含了早期宇宙資訊的“指紋印記”，劍橋大學和澳大利亞國立大學的天文學團隊在銀河系的中心區域找到了一些古老恆星，最早期的恆星可能包含早期宇宙狀態的關鍵資訊。宇宙的第一批恆星如何消亡？非常古老的恆星在銀河系中心區域生存了數十億年，它們含有極低含量的金屬元素，在銀河系中心曾發現了金屬含量貧乏的恆星，這些金屬含量極低的恆星包含了“化學指紋”的指示資訊，最古老的恆星也許以特別方式結束生命週期的演化，天文學家將它們稱之為“極超新星”，它們在爆發中釋放的能量比一般的超新星高出10倍。《自然》雜誌發表了天文團隊的研究成果，他們以獨特視角審視了宇宙在過去的137億年發生了怎樣的變化。

幾十年來，天文學家一直努力尋找宇宙在發生大爆炸之後不久遺存的線索，第一批恆星和星系如何形成、這是理解這一問題的關鍵，一些天文學家將眼光投向銀河系以外數十億光年距離的星系，在最遙遠的星系尋找能夠破解宇宙極早期狀態謎團的線索，一些個天文學家則將眼光瞄向銀河系內的中心區域，“眼睛向外”和“眼睛向內”的兩種研究領域相互結合，擴大了研究範圍，挖掘了研究潛力，好像經濟學家提倡“眼睛向外”，開拓國際市場；“眼睛向內”，深耕國內市場一樣。在一個夜深人靜的晚上，假如避開了“光電汙染”城市，在“荒山野嶺”的鄉村仰望燦爛的星空，我們可能用肉眼看到銀河系的中心，區域，銀河系由數十億、數千億顆恆星組成，天文學家從中挑選了最古老的恆星，對它們的化學構成和運動軌跡進行研究。

在宇宙發生“創世紀”大爆炸事件之後的極早期，整個宇宙僅有氫、氦和少量的鋰元素，所有其它元素——我們呼吸的氧、牙膏中含有的鈉元素物質等產生於恆星的內部，老年恆星在死亡時以超新星暴方式釋放了自身的物質元素，依據化學元素的合成法則，天文學家搜尋到了金屬元素含量極其貧乏的恆星，它們含有大量的氫元素，但任何其它元素的含量則非常少。極早期的第一批恆星可能在星系的中心區域形成，那裡的引力作用最為強烈，但經過了數十年的天文搜尋，天文學家發現，銀河系中心的大多數恆星和相對靠近地球的恆星有非常相似的金屬元素含量。銀河系中心區域的恆星比太陽的年齡高出了大約70億年，但它們似乎不夠古老，在它們身上還看不出早期宇宙的“模樣”

透過使用位於澳大利亞和智利的望遠鏡，天文學家找到了觀測銀河系最古老恆星的絕佳地址，低金屬含量的恆星看起來比其它恆星稍微偏藍，在“顏色工具”的指示下，天文學家從銀河系中心區域的數百萬顆恆星中篩選古老恆星。天文團隊使用了澳大利亞國立大學的“天空繪圖者”望遠鏡，在海量的影象中篩選了14000幅候選影象，對篩選的影象進行了細節研究。他們使用了大望遠鏡的光譜儀，恆星光線被光譜儀分解為顏色不同的光，好像“牛頓三稜鏡”將白光分解為7種顏色不同的光一樣，天文學家從中獲得對恆星觀測的細節資訊。其中的23顆候選恆星有非常低的金屬含量，天文學家使用了位於智利阿塔卡瑪沙漠的一臺大望遠鏡，從23顆候選恆星中挑選了9顆，最後入圍的9顆恆星有最低的金屬含量，比太陽的金屬含量少了千分之一，其中一顆恆星的金屬含量只有太陽的萬分之一，它是銀河系中心目前已知金屬含量最低的恆星。

劍橋大學天文學研究所的安德魯·凱西解釋說，它們是一些型別非常不同的恆星，假如我們將太陽的所有鐵元素物質壓縮到拳頭的大小，那麼這些恆星僅包含一粒鐵珠大小的鐵元素物質。瞭解了恆星含有非常低的金屬含量，還不足以保證它們是在非常早期宇宙形成的恆星，在非常晚期的宇宙，它們可能從星系的其它區域中形成，那裡的恆星密集度通常低於星系的中心區域，在“自由散漫”的移動中，它們可能剛好經過了星系的中心，排除這些恆星是必要的，透過測量它們的距離，以非常精確的資料標定它們在太空的移動軌跡，從而掌握它們在過去的運動，從什麼地方開始了運動。

天文團隊發現了一些恆星正在穿過星系的中心，其中的7顆已在銀河系非常中心的區域度過了幾乎整個的生命週期，透過計算機模擬發現，類似這7顆恆星特徵的恆星必定形成於非常早期的宇宙。銀河系有大量的恆星，天文學家搜尋非常早期的罕見恆星，這就像在一大堆乾草中拾取一根鐵針一樣，但天文學家使用了正確方法，他們先燒掉一大堆乾草，接著用一塊磁鐵吸附一根裸露的鐵針。

當星系的第一批恆星死亡時，它們在下一代恆星的物質組成上留下化學元素的痕跡或“化學指紋”，非常早期的第一批恆星選擇了特別的消亡方式，極超新星的爆炸能量相當於一般超新星的10倍，其威力為宇宙中最大的能量爆發之一，它們非常不同於天文學家現在觀測的恆星爆炸型別。銀河系中心的古老恆星印刻了早期宇宙的化學訊號，它們代表了宇宙的遙遠時代，在人類無法直接經歷的宇宙早期可能具有非常不同的狀態，但極早期宇宙有著怎樣和多大程度的不同？天文學家也許能夠發現更多非常古老的恆星，但發現的過程好像在一個更大的乾草堆中找到更多的鐵針一樣。

（編譯：2015-11-12）