文 袁玉剛

2015年，哈勃太空望遠鏡發現了遙遠的GN-z11星系，紅移值爲10.6，存在于宇宙大爆炸後僅4.3億年的時空中。

2024年，英國劍橋大學的一批天文學家，借助詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的近紅外相機和近紅外分光儀探測大熊座的星系GN-z11的外緣，發現了第一代恒星——也就是第三族恒星存在的證據一個電離氦氣團；與此同時還發現了一個正在吞噬大量物質以驚人的高速增大的超大質量黑洞。

圖1 GN-z11星系

天文學家根據內部重元素的濃度，將恒星分爲三個族群。第一個族群形成于最近五六十億年間，重元素濃度最高。我們的太陽就屬于這個族群。第二個族群是太陽的上一輩，重元素濃度低一些。

第三個族群是宇宙誕生後形成的第一代恒星，沒有發現過。第一代恒星是從幾乎純粹的氫雲中誕生的，幾乎不包含任何重元素。它們是由純氫純氦構成的巨大等離子氣團。這些恒星極端明亮，也極端巨大。它們的質量至少相當于幾百個太陽。

研究人員還發現GN-z11中心可能有一個質量相當于200萬個太陽的超大質量黑洞。這個黑洞的吸積盤非常致密非常熾熱，也相當明亮，正在産生強大的輻射。這是迄今爲止人類發現的最遙遠的超大質量黑洞。

圖2 原初氦氣團的光譜