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為什么在天文學家眼里,碳和氧是金屬?

在天文學家眼里,宇宙中什么金屬含量最多?答案是碳和氧。

你一定會說,胡扯!碳和氧根本就不是金屬。

當然不是胡扯,由于氫和氦在宇宙中的含量占據(jù)了壓倒性的絕大多數(shù),所以天文學家們常常把除了氫和氦之外的元素都稱為金屬,而除了氫和氦,碳和氧就是宇宙中最多的元素了,所以人們開玩笑說,天文學家的眼里,宇宙中含量最多的金屬就是碳和氧了。據(jù)計算,宇宙中氫元素占比達74%,氦元素24%,其它元素加起來僅占不到2%的比例。

通過對天體金屬量的測定,我們可以得到天體的年齡等信息。宇宙剛形成時,幾乎只有氫原子,經(jīng)過太初核合成,創(chuàng)造了大比例的氦和微量跡證的鋰,所以最初形成的恒星,完全不含任何金屬,這一代恒星稱為第三星族星。這一代恒星在演化中通過核聚變生成了氦以后一直到鐵的元素,經(jīng)由超新星爆發(fā)后,形成第二星族星,含有少量的金屬。越往后形成的恒星金屬含量越豐富,但即使如此,也僅占據(jù)恒星質(zhì)量的很小一部分,比如我們的太陽,屬于第一星族星,其金屬含量大約只有1.6%。

根據(jù)所含金屬量的不同,恒星可大致分為第一第二第三星族。通過測量恒星光譜中的金屬豐度和演化階段,我們可以確定它的大致年齡。

第一批形成的第三星族星,又叫無金屬星,因為要到時間開始的早期宇宙中尋找,我們目前還無緣一睹芳容,據(jù)說哈勃的兄弟韋伯望遠鏡上天之后有可能看到;

第二星族星又叫貧金屬星,是在早期宇宙中形成的,一般存在于星系核心或星系暈里,據(jù)說是它們創(chuàng)造了元素周期表中那些不穩(wěn)定元素之外的所有元素;

我們的太陽屬于第一星族星,又叫富金屬星,是比較年輕、雄姿英發(fā)的恒星,在星系中一般處于遠離核心的周邊位置,正如年輕人在社會權(quán)力體系中的位置。這一族星的金屬來源于第二第三星族星的超新星爆發(fā),所以金屬豐度明顯較高,宜于產(chǎn)生行星系統(tǒng),我們的地球就是由富含金屬的吸積盤形成的。

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