韦布望远镜新发现："氮超标"或成宇宙初代恒星存在铁证

天文学家借助詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）获得了一项重大突破：在早期宇宙的遥远星系GS+3073中，检测到异常偏高的氮氧比。这一独特的化学特征为寻找宇宙第一代恒星——第三星族星提供了迄今最为直接的观测依据。这项研究由哈佛-史密松天体物理中心团队主导，成果已发表于权威学术期刊。

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第三星族星诞生于宇宙大爆炸后约十亿年，由原始氢、氦气体直接坍缩形成，其质量可达太阳的数百至数千倍。尽管这类恒星寿命短暂，但剧烈的超新星爆发会将内部合成的重元素抛洒至星际空间，留下独特的化学印记。然而由于它们形成于宇宙黎明时期，与地球距离极其遥远，过去从未被直接观测到。

研究团队负责人德韦什·南达尔指出，传统星系演化模型认为恒星质量上限约为太阳的120倍，但GS+3073的化学信号对这一理论提出了挑战。该星系的氮元素丰度远超已知恒星类型或宇宙事件能解释的范围，唯有超大质量第三星族星的存在才能合理解释。通过模拟质量为太阳1000至10000倍的恒星演化过程，团队发现此类恒星能在短暂生命周期内快速释放过量氮元素，同时保持其他元素丰度稳定，与GS+3073的观测数据高度吻合。

这项发现标志着人类首次在红移z=5.55的星系中，通过化学丰度确认了第三星族星的存在。GS+3073的氮富集特征被视为超大质量第三星族星存在的"化学指纹"。研究还预测，宇宙中可能存在氮超丰程度更高的星系，未来韦布望远镜的观测有望进一步验证这一理论。

尽管成果引发广泛关注，学术争议也随之而来。剑桥大学学者罗伯特·马约利诺提出，第三星族星应形成于几乎不含重元素的"原始环境"，而GS+3073已具备相对成熟的化学组成，两者形成条件似乎存在矛盾。对此，爱尔兰梅努斯大学约翰·里根回应称，早期宇宙本就充满未知，不能因现象奇特而否定其可能性。他强调，韦布望远镜的观测正在逐步揭开宇宙黎明的神秘面纱，第三星族星研究已进入全新阶段。