宇宙起源|我们身体中的元素从何而来？这都蕴含在宇宙最古老的恒星里( 二 )
关于我们人类生命元素的起源还有很多的疑问 ， 比如说我们水里的铁、骨骼里的钙 ， 第一次产生在宇宙是什么时候？宇宙早期的化学成分跟今天的我们之间 ， 是不是有相似的地方？提取这些贫金属星的化学成分就成为我们获得答案的唯一途径 。
如果现在让你去提取一颗恒星的化学成分 ， 你打算怎么做呢？显然我们不能把星星搬回实验室或者办公室来研究 ， 所以天文学家要用望远镜来观察它们 。 一说到观星 ， 天文爱好者应该激动了 ， 每个人的脑海里都会出现各种美轮美奂的星空 。
不过我眼中的星星跟大家想象的星空都不一样 ， 这就是我看到的星星 ， 这其实是一条二维的恒星光谱 。 你们看到的横向的每一层是我们眼睛中所能看到的不同颜色的星光 ， 而这些竖线则是炙热的星光穿过较冷的外层大气时 ， 在特定的波长产生的吸收 。 也就是说 ， 这每一条暗线 ， 都是某一个元素在星光里给我们留下的特定信息 。
给大家看一张图 ， 是不是二维光谱和这个图有几分相似呢？这个图是人类的基因图谱 。 所以说恒星光谱隐藏了恒星的基因一点都不为过 ， 可是我们该怎么来提取这些基因呢？这就要用到天文研究上更常见的一维光谱了 。
看到这个光谱大家有什么感觉？很单调 ， 甚至有点密集恐惧的味道 。 不过我很负责任地告诉你们 ， 这已经是我找到最好看的一条一维光谱了 。 千万别小看它 ， 它的作用非常的大 。
我们通过测量这个里面谱线的强度 ， 不仅可以知道这颗恒星制造了哪些元素 ， 制造了多少 ， 通过结合它外层大气的情况 ， 我们甚至可以知道这颗恒星的年龄、体重、出生地 ， 以及最近是不是和附近的恒星发生过激烈的冲突 。 所以说 ， 恒星光谱是我们刺探恒星的秘密 ， 提取行星DNA的一大神器 。
也正是因为这个原因 ， 我在博士期间选择了它作为我的研究方向 。 我还记得第一次跟我的导师讨论研究课题的时候 ， 他给了我两条光谱让我选 ， 你是要做和太阳差不多的年轻恒星呢？还是要去研究贫金属的古老恒星？
我选了贫金属星 ， 而且当时我对我自己这个决定非常满意 。 我很好奇这些古老的星星究竟隐藏了多少宇宙早期的秘密 ， 还有一个很重要的原因 ， 因为我知道恒星光谱分析当中 ， 最耗时费力、最容易让人崩溃的就是测量谱线 。
贫金属星的光谱里线这么少 ， 我可以省掉很多测量谱线的时间 。 不过很快我发现我的如意算盘打错了 ， 因为像太阳这样年轻的恒星很好找 ， 但是贫金金属的古老恒星非常难求 。 到底有多难找？我带给你们看看 。
比如在太阳附近随便划拉一把 ， 能找到这么多的恒星 ， 可是蓝色的全部都是年轻的恒星 ， 只有红色的才是我要找的贫金属星 。
红色在哪里？只有这些 ， 我第一次知道的时候 ， 也是我第一次切身体会到什么叫作“整个人都不好了”！不过我也还算走运 ， 遇到了一个很得力的助手 ， 就是我们国家设计并且建造的郭守敬望远镜 ， 它是一个不折不扣的观星能手 ， 它只要眨一下眼睛 ， 就能拍下3000多颗恒星的光谱 。 所以 ， 它花了5年的时间 ， 获得了超过900万条的天体光谱 ， 我当然也趁机大捞了一把 。
正是基于这一次贫金属星横财 ， 我得到了我的第一个贫金属星惊喜 。 我发现了一颗极其古老的超级贫金属星 ， 这颗星的年龄差不多有130亿岁 ， 老的几乎和宇宙不相上下 。 在当时的恒星界 ， 它的年老程度已经排进了世界前20 。
可是很奇妙的是 ， 我在这颗恒星的光谱里面居然探测到了氢、碳、钙、铁 ， 这些元素可都是对我们人体生命中非常重要的元素 。 所以 ， 我再一次意识到 ， 我们身体里面的这些元素 ， 远比我们整个人类的进化历史要古老的太多太多 。
因为我研究了这些贫金属星 ， 它都很遥远 ， 如果我们仔细去观察它的光谱 ， 就需要用到世界上最大的望远镜 。 大家猜一猜 ， 在北半球最适合天文观测的地方在哪里？对 ， 就是在夏威夷 。
说到夏威夷你们会想到什么？阳光、沙滩、海浪、摇曳的草裙舞 ， 我第一次去观测的时候也是带着这样的憧憬出发的 ， 不过当我从大本营下车的时候 ， 我惊呆了！
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