【独家·24小时】恒星考古，视金银如粪土

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天文学家也热衷于考古，但他们考古并不是为了研究人类活动史，而是探索天上的恒星。

天文学家眼里的金属

考古学旨在根据古代人类各种活动遗留下来的物质资料，研究人类古代社会的历史。在漫长的挖掘过程中，考古学家有可能挖到珠宝玉石。珠宝玉石是地球构造的产物，是在地球漫长的历史演化中产生的。考古学家还有可能挖到金银，金银属于贵金属，但它并不是地球这颗行星的产物，而是恒星一代又一代演化的结果。

因此，天文学家也热衷于考古，但他们考古并不是为了研究人类活动史，而是探索天上的恒星。天文学家不仅发现了由金刚石构成的恒星，还发现了一些小行星上有着很多稀有的贵金属，在遥远的恒星中也有很多的黄金。但是他们对这些天体丝毫不感兴趣，他们要找的是最早的，还保持着婴儿状态的恒星，这些恒星还没有演化出金属。正因为没有金属，天文学家才格外喜欢它们。

天文学家所说的金属除了金银之外，包含了几乎我们能见到的所有化学元素，比如碳、氮、氧和硅等等。这些物质几乎构成我们日常生活所见的所有的材料，其中，碳、氧和氮是构成生命的元素。按照天文学对金属的分类，就连我们的肉身也是由金属元素构成的。

宇宙中不属于金属的元素只有两种，它们是我们看不到的，漂浮在空中的气体中的氢元素与氦元素。这两种元素的质量最轻，但却占据了宇宙中物质总量的98% 。

金属是恒星的熔炉冶炼出来的

宇宙是在一场大爆炸中产生的，在宇宙大爆炸开始时，宇宙中主要的物质是氢和氦元素，还有少量的锂元素。这些元素没有具体的形态，它们与弥漫的气体混合在一起。此后，稀薄的气体逐渐聚拢，成为一团，也就形成了最早的恒星。恒星燃烧这些气体，发出光和热，这时候的恒星相当于一个大熔炉，大熔炉冶炼的结果是把氢和氦这两种元素冶炼成为较重的金属元素，所以金属元素是由恒星内部高温燃烧演化而来的。

但是恒星不能永远地发出光和热，终有一天，它的燃料会用尽，接着它就会发生爆炸。爆炸的气浪把这些金属元素抛洒出去，抛洒出来的金属元素弥漫在宇宙中，与另外一些饱含氢与氦的气体混合，融合成一团，演化出宇宙的第二代恒星，所以第二代恒星中包含着较多的金属元素。我们现在能看到的恒星基本上都是第二代恒星，第二代恒星几乎都包含这些所谓的金属元素，但是含量有多有少。金属含量比较少的恒星被称为“贫金属恒星” ，也就是天文学家一直在寻找的恒星。

第二代恒星最终也会燃烧完物质，发生爆炸。它燃烧完的物质也会弥漫在宇宙中，与另外的尘埃气体参与第三代恒星的形成。恒星一代又一代地演化，越来越多的金属由此产生。

为什么天文学家要如此执着地寻求贫金属恒星？他们又是如何研究恒星不老之谜的呢？

尽在《科学24小时》第12期