東京大学率いる天体物理学者のチームは機械学習を使用して分析しました
ほとんどの元素は炭素より重い超新星爆発によって生み出された宇宙。最初の星にはそのような重元素はなく、金属量が低かった。次世代の星には、最初の星で生成された重元素がわずかしか含まれていませんでした。太陽のような星は第 3 世代であり、これらの要素をさらに多く含んでいます。
研究者は天の川の450個の星を研究しました第二世代の星の特徴である非常に低い金属量。それらは、宇宙で最初の星の進化を終わらせた超新星爆発の結果として形成されたと考えられています。天体物理学者は、訓練されたニューラル ネットワークを使用して、これらの星が 1 回以上の爆発によって形成されたかどうかをテストしました。
さまざまな星の組成の分析結果。赤い星は複数の超新星爆発の結果として形成され、青い星は1回の爆発の要素を含んでいます。画像: Hartwig et al., The Astrophysical Journal
特別に開発されたアルゴリズムを使用超新星元素合成の理論モデルで訓練された機械学習により、観測された非常に低い金属星の 68% が、以前のいくつかの超新星の濃縮と一致する化学的フィンガープリントを持っていることがわかりました。
最初の星の理論は、彼らがしなければならないことを教えてくれます太陽よりも重い。自然な期待は、最初の星がガス雲の中で生まれたことでした。その質量は、私たちの星の 100 万倍です。しかし、私たちの発見は、最初の星が単独で生まれたのではなく、星団、連星、または複数の星系の一部として形成されたことを説得力をもって証明しています。
ハートフォードシャー大学の小林千秋研究共著者
研究者は、これらの結果が近接した星の小さなサンプルのみに基づいています。今後数年間、強力な望遠鏡を使って第 2 世代の星を観測することで、この理論が裏付けられるでしょう。
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表紙: 近くにある複数の超新星爆発の端にある星の誕生を芸術的に描いたイラスト。画像: カブリ数物連携宇宙研究所