美國太空網報道，一直以來天文學家都在試圖理解恒星是如何形成的，宇宙第一批恒星是如何形成的這個問題已經成為經久不衰的謎題。雖然這個課題非常復雜且令人迷惑，研究人員表示他們希望在不久的將來，通過利用新的改進的電腦模型和天文望遠鏡，能夠取得大幅度的進展。
“恒星最初是如何形成的是個非常具有爭議性的問題，” 美國紐約美國自然歷史博物館天體物理學館長、天文學家莫迪凱·馬克·麥克羅（Mordecai-Mark Mac Low）這樣說道。他寫的一篇相關研究發(fā)表在6月27日的期刊《科學》上?！暗@也是個非常重要的問題?！?/p>
科學家并不確定第一批恒星是如何形成的。這副藝術家印象圖描繪了一個原始星系被星系中央的超大質量黑洞所主宰，黑洞隨著物質落入其中而釋放出大量輻射。
曾幾何時，宇宙還沒有任何恒星存在。整個宇宙只是由未分化的氣體組成的統(tǒng)一廣闊的區(qū)域。最終——可能幾百萬年后，科學家預估計——第一批恒星開始形成，恒星的出生率在宇宙大爆炸（100億年前）后38億年達到了頂峰，當時恒星形成的速率大約是現(xiàn)在速率的10倍。
想要理解當時這個過程是如何發(fā)生的是非常困難的，因為宇宙是一個非常廣袤且不同的地方。首先，它當時非常密集，物質非常緊密的堆積在一起，使得氣體能夠輕松的到達一定的密集度，從而在引力作用下自我坍塌并引發(fā)核聚變。此外，恒星改變了宇宙，在整個宇宙中消散了它們產生的元素。
“沒有恒星，就沒有金屬，沒有比氦和鋰更重的元素，更沒有創(chuàng)造生命所需的其它元素?！?馬克·麥克羅這樣說道?！疤?、氮和氧都形成于恒星。”這些元素在宇宙中的出現(xiàn)改變了恒星形成的條件，影響了氣體冷卻和坍塌的方式。
當科學家理解了原始恒星形成與現(xiàn)在恒星形成諸多不同原因后，他們往往很難在計算機模擬里建立這個過程的模型。其中一個問題便是，這些模擬無法深度探討足夠的細節(jié)，以精確的計算具體發(fā)生的事件——這類似于攝影里缺少足夠精良的分辨率。
“這類似于相機里的像素，” 馬克·麥克羅說道，“如果你的物體大約是3個或4個像素大小，它顯示出來只是一片模糊，這就是目前我們所面臨的問題?！崩?，分辨率問題導致模型無法確定并維持系統(tǒng)中存在的極度炙熱氣體的正確數(shù)量，并且無法模擬炙熱氣體是如何在星系里増積的。
然而，在不遠的將來，理論學家希望能夠在更多更好的超級計算機上利用增強的模擬來克服這一問題?！案蟾玫哪Ｐ湍軌蛑苯訚B透入我們所討論的架構里，” 馬克·麥克羅說道，“更多的有效結合使用現(xiàn)存機器和新機器”也將有所幫助，他補充說道。
另外從觀測角度看，天文學家希望透過時間和空間窺探過去以觀測第一批恒星與星系，從而更清楚的了解早期恒星的形成，同時獲得早期有多少恒星存在的概況信息。這將通過新望遠鏡的使用而實現(xiàn)，例如位于智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)，或者稱ALMA天文臺，以及正在世界各地建造的被定義為“極大望遠鏡”（Extremely Large Telescopes）的設備。
“很多即將運行的不可思議的設備將幫助我們更好的理解這些問題，” 馬克·麥克羅說道。天文學家甚至可能幸運的利用大型巨大天體，例如星系群，作為宇宙放大鏡，利用廣義相對論的效應觀察它們背后的遙遠天體。這樣的星系群放大鏡將解釋宇宙存在的第一批星系。如果幸運的話，科學家在未來幾年應該能夠獲得有關恒星起源的新見解。
