翻译自: Have Population III stars finally been discovered?
出版者:国际创造事工(Creational Ministries International, CMI)
原作见:https://creation.com/have-population-iii-stars-been-discovered
作者:约翰·G·哈特内特(John G. Hartnett)
发布日期:2016年3月3日
第三星族恒星是什么?简而言之,传说中的故事如下:
超热大爆炸火球仅产生氢(~75%)、氦(~25%)和微量锂。因此,第一批形成的恒星(称为第三星族恒星)只能由这些气体形成。天文学家将所有比氦重的元素称为“金属”。因此,他们称这类恒星为极度贫金属恒星。但是,每一代恒星都是由前一代恒星的超新星爆炸产物形成的,而前一代恒星产生了所有较重的元素,因此,每一代恒星都变得越来越富含金属。恒星在其生命期间的核聚变产生了较重的元素,即“金属”,如碳、氧和氮,这些元素在恒星爆炸时被释放到太空中。据推测,在实际爆炸过程中也产生了最重的元素。据称,第三星族恒星是大爆炸后不久形成的第一批恒星。
迄今为止(据称),这些原始恒星从未被观测到,因此它们仅仅是假设。但它们的存在是一个大爆炸预言。
第一星族、第二星族和第三星族恒星
天文学家将恒星分为三类:第一星族恒星、第二星族恒星和第三星族恒星。第二星族恒星据称是由第三星族恒星形成的,金属含量较低。第一星族恒星据称形成时间最晚,因此也是最年轻、温度最高且金属含量较高的恒星。历史上,第一星族和第二星族恒星最早是在银河系中被发现的。第一星族恒星主要位于星系的螺旋盘中,而第二星族恒星则位于盘的上方和下方。它们还有其他显著特征,但金属含量是主要特征。
这些早期恒星最初也形成小星系,后来通过与其他星系合并而变得更大,或者说,故事就是这样的。1 星系尺寸和“金属”含量的增长被称为“星系演化”。
第一代小星系很可能在大爆炸后4亿年就已经存在。在星系形成的初始阶段之后,星系经历了一个与其他星系合并和聚结的长期阶段,其质量从几千个太阳质量逐渐增加到数十亿个太阳质量。这个积累过程一直持续到宇宙大约20亿年。随后,由于某种反馈过程——现在主要推测是活动星系核反馈——人们认为这个积累过程停止了,质量最大的星系中的气体吸积和恒星形成也停止了,星系经历了一种截然不同的演化形式。这种后期演化一直持续到今天。
这是一个大爆炸演化的故事,但它迫切需要那些第三星族恒星,否则这个故事就毫无意义了。现在,有人声称在一个非常遥远的星系中发现了第三星族恒星。
发现了什么?
《国家地理》(National Geographic)杂志的一篇在线文章报道:2
“利用地球上一些最强大的望远镜,天文学家窥视可见宇宙的边缘,探测到了大爆炸后出现的第一代恒星发出的光。”
他们声称在一个名为CR7的星系中探测到了第三星族恒星的存在,但请注意以下几点。该星系的距离是根据星系的红移确定的,这就是为什么记者写道它位于“可见宇宙的边缘”。但是,如果对这些红移极高的星系的红移解释不正确(一个无法验证的假设),那么该星系就不会像声称的那样遥远、巨大或明亮。
“证据令人信服,”哈佛大学天体物理学家阿维·勒布(Avi Loeb)说道,他是预测第一代恒星形状的理论家之一。 “它提供了迄今为止最有力的观测证据,证明恒星是由原始氢和氦构成的,这些恒星是大爆炸后遗留下来的。”3
当然,预测这一结果的理论家希望这是真的。但他们没有探测到任何一颗恒星。相反,他们捕捉到了CR7星系中恒星的集体光。随后,他们根据红移(z = 6.6)和他们假设的宇宙学,声称该星系中的恒星是在大爆炸8亿年后被观测到的。4
“CR7 中也存在一些并非来自第一代恒星的恒星团。这与理论预测一致,勒布(Loeb )指出。现代星系,包括银河系,被认为是由更小的原星系组成的,这些原星系在大爆炸后几亿年才开始形成。CR7 很可能是该过程早期阶段的一个缩影,其中一些部分最近才形成了它们的第一颗恒星,而另一些部分则已经进入第二代。”5(着重号为作者所加)
不可否认的是,该星系并非只包含第三星族恒星。因此,它包含第二星族和/或第一星族恒星,这些恒星的金属含量要高得多。这可能是因为,如果使用光谱仪探测金属,它会看到来自整个星系或其大部分区域的光。但他们的论点似乎主要基于光的过剩,这意味着该星系相对于其红移而言非常明亮。非常明亮意味着巨大的热恒星,而巨大的恒星则意味着它们可能是第三星族恒星。
这就是讲故事。任何观察到的现象都可以融入故事中。这个故事(如上所述)允许在较小的第一代星系中合并和积累质量,从而可以观察到不同类型的星系,有些星系金属含量多,有些星系金属含量少,有些星系则完全没有金属含量。然后,天文学家可以利用星系的观测亮度(这取决于星系的红移和假定的宇宙学)以及他们观测到的任何金属含量,将任何候选星系纳入故事中。它非常灵活。如果它的金属含量较多,那么它演化出的星系比金属含量极少的星系要多。
需要考虑的证据
我最近收到一个论点,认为随着红移的增加,恒星/星系的金属含量存在系统性下降趋势。6 较老的星系应该具有更高的红移,其组成恒星的金属含量也应该更低。这如何与任何创世论宇宙学相符?有人认为,这种趋势符合大爆炸的预期,与创世论宇宙学相矛盾。但后一种论点取决于源红移作为距离和时间指标的有效性。如果像霍尔顿·阿普(Halton Arp)在其生前大力倡导的那样7,8,9,类星体(Quasar)和活动星系核 (Active Galaxy Nuclear, AGN) 的红移的一部分是来自其本身的“本征红移” (intrinsic red shift),那么它们被测量到的红移就不是可靠的距离指标,也不能像人们所说的那样,告诉你这些类星体/星系可能有多年轻或演化程度有多高。这削弱了所谓的红移越高,金属丰度越低的趋势,因此也就推翻了“最老”一代恒星的金属丰度越低的趋势。这里“最古老”的意思是那些据称在大爆炸之后最先形成的。
我想指出的是,假设一个星系的“青春期”——即它在特定生命时期的质量——关键取决于准确地知道你看到它的时间。但这又很大程度上取决于星系红移的含义以及任何假设的宇宙学模型。在非常高的红移下,为了使星系符合金属丰度与红移的趋势,需要使用一个称为“星系演化”的调节旋钮。这用于使任何观测结果符合整个故事。10 它提供了所需的灵活性。
例如,类似哈勃定律(Hubble’s Law)的定律在静态宇宙中仍然适用,但仅适用于星系总红移的一个组成部分。它不是来自膨胀,而是来自其他因素。我曾提出,这可能是由于“疲劳的光”(tired light)造成的,埃德温·哈勃(Edwin Hubble)本人也这么认为。11 因此,较大的本征红移可能包含多个成分,其中只有一小部分是由类似哈勃定律的距离关系引起的。但主要问题是如何分离出类似哈勃定律的成分。12
结论
现在来回答标题问题:第三星族恒星最终被发现了吗?没有。这只是又一个大爆炸理论的套路。他们需要找到一些不含金属的恒星,根据标准宇宙学,这些恒星位于年龄不到4亿年的星系中,因此测量到的红移量级为12或更大(这确保了距离/红移假设的有效性)。
据称,星系的形成始于再电离时代的初期(图2中标有哈勃2012的虚线)。据称,第一批恒星在此之前形成,红移量级为20或更大。大部分星系的形成时期都发生在星系红移(z)约为 12 时,一直持续到红移约为 8 时,如图 2 所示(虚线之间)。13这相当于大爆炸后 3 亿到 7 亿年。
但即便如此,即使他们真的找到了一个不含金属的恒星星系,或一组不含金属的恒星,也仍然无法证明大爆炸的存在,因为这可能只是支持大爆炸预测的证据,但还不够充分(肯定后果是一个逻辑谬误)。你必须证明没有其他模型能够解释它。
圣经的创世记预言了各种星系/恒星类型的创世场景。它们并非都始于等离子体的胚胎团块。上帝创造了完全成形的恒星。毕竟,“诸天述说上帝的荣耀,穹苍传扬他的手段。”(诗篇 19:1)
【扩展阅读】
参考文献及注释
1. The Beginning of the Universe宇宙的起源,firstgalaxies.org.
2. Lemonick, M.D.,Astronomers Glimpse Very First Stars in the Universe天文学家瞥见宇宙中最早的恒星,国家地理杂志,2015年6月。
3. Lemonick,参考文献2.
4. 这项发现即将发表在领先的天体物理学期刊Astrophysical Journal天体物理学杂志上,PDF预印本http://arxiv.org/pdf/1504.01734v2.pdf.
5. Lemonick,参考文献2.
6. Hartnett, J.G.,On metal abundances vs redshift in creationist cosmologies论创造论宇宙学中的金属丰度与红移,Journal of Creation创造杂志29(1): 3-5,2015年10月.
7. Hartnett, J.G.,Galaxy-quasar associations星系-类星体关联,2014年1月;biblescienceforum.com.
8. Hartnett, J.G., What do quasars tell us about the universe? 类星体告诉我们关于宇宙的什么?2014年5月;biblescienceforum.com.
9. Hartnett, J.G., Big-bang-defying giant of astronomy passes away挑战大爆炸理论的天文学巨擘逝世,2013年12月;creation.com/halton-arp-dies.
10. Hartnett, J.G., Is there definitive evidence for an expanding universe? 宇宙膨胀的确凿证据存在吗?2014年8月;creation.com/expanding-universe.
11. Hartnett, J.G., Speculation on redshift in a created universe关于被造宇宙红移的推测,2015年2月;biblescienceforum.com.
12. Hartnett,参考文献6.
13. Hartnett,参考文献10.
作者介绍:
John G. Hartnett约翰·哈特内特毕业于西澳大利亚大学 (UWA) 物理学院,获得理学学士 (荣誉) (1973 年) 学位和博士学位 (2001 年)。他是一位澳大利亚年轻地球创造论者和宇宙学家。他积极参与国际创造事工,以反对大爆炸理论以及批评暗物质和暗能量假说而闻名。
他在专业天体物理学杂志上发表过许多文章,采用Moshe Carmeli摩西·卡梅利提出的“宇宙相对论”,应用在一个有限欧式空间内,能够证明假设暗物质和暗能量是没有必要的。
约翰·哈特内特是Starlight, Time and the New Physics《星光、时间和新物理学》(2007 年)一书的作者,也是Dismantling the Big Bang《拆解大爆炸》一书的合著者。
