银河系的第一颗星球，我们至今还在找它

一个听起来简单，答起来要命的问题

朋友问我：“银河系最早形成的星球是哪一颗？”我第一反应是——这还不简单？天文学家肯定早就有答案了吧。

结果查了一圈资料,发现事情完全不是这么回事。我们目前根本不知道银河系的第一颗星球具体是谁，不是技术不够，而是这个问题本身就有物理上的限制。

第一代星星到底长什么样

要理解这个事儿,得先知道宇宙刚出生那会儿是什么状态，大爆炸之后大概38万年，宇宙冷却到电子和质子能结合成中性氢原子，整个宇宙就是一团氢和氦的气体云，外加一点点锂，那时候除了这些，元素周期表上其他东西一概没有。

这些气体在引力作用下慢慢聚成团,越聚越密，温度越压越高，等到核心温度超过一千万度，氢聚变点火——宇宙的第一批恒星就这么亮了，天文学家管它们叫星族III恒星。

这些星族III恒星有几个明显的特征：

• 个头巨大：普遍能长到几百倍太阳质量，有些甚至上千倍
• 寿命极短：烧得越猛死得越快，几百到上千万年就没了
• 成分简单：几乎不含比氦重的元素——因为没有上一代恒星炼出这些重元素
• 蓝得发紫：表面温度极高，发的光偏蓝偏紫外

银河系最早的恒星应该就属于这一类,它们诞生在大约130亿年前，那会儿我们星系还只是一团形状乱七八糟的矮星系碎片，远没有现在这个漂亮的螺旋盘面。

为什么就是找不到

最大的问题来了：如果星族III恒星曾经在银河系里普遍存在，为什么我们现在一颗都看不到？

这里涉及三个层面的困难：

时间太久了。质量越大的恒星，内部核聚变的速度像踩了油门一样快，一颗太阳质量的恒星能稳定烧一百亿年，但一颗质量超过百倍的怪物几百万年就能烧穿自己的燃料库，然后以超新星的形式把自己炸得粉碎，银河系的历史有130亿年，这些大个子早就在宇宙还很年轻的时候集体谢幕了。

污染问题很头疼。第一代恒星爆炸时会把内部合成的碳、氧、硅、铁这些元素喷到宇宙空间里，污染原本纯净的氢气云，之后形成的第二代恒星就会带一点点金属元素——天文学家说的“金属”指的是比氦重的任何元素，现在银河系的盘面上，几乎找不到没被污染过的原始气体了。

幸存者可能太小太暗。理论模拟有一个很有意思的预测：并非所有星族III恒星都很大。如果有些第一批恒星质量极小，小于0.8倍太阳质量，那它们现在还活着——因为小质量恒星烧得特别慢，寿命能超过宇宙现在的年龄，但这些家伙表面温度低、光度极弱，在一百三十亿年的星际漂泊之后，混在密密麻麻的普通恒星里，想把它挑出来简直是大海捞针。

下面这张表把三代恒星的特征放在一起对比,可以看得更清楚：

特征	星族III（第一代）	星族II（第二代）	星族I（像太阳这样）
金属含量	接近零	极低	较高（约1-2%）
质量范围	几乎全部巨大，少数可能很小	中小质量为主	各种质量都有
现在还能看到吗	可能看不到（短命的早炸了，长命的太暗）	能，分布在银晕和球状星团	能，分布在银盘
形成时间	宇宙诞生后约1-2亿年	宇宙诞生后几亿到几十亿年	最近几十亿年

现在找到最接近的候选者了吗

虽然还没发现真正的星族III恒星,天文学家已经找到了一些“几乎零金属”的极端贫金属星，比如有一颗编号SMSS J0313-6708的恒星，铁含量不到太阳的千万分之一，形成时间大约在宇宙只有一亿多岁的时候，它不是第一代，但很可能是第一代的直系后代——由一颗星族III超新星的残骸直接凝结而成。

另外在银晕里还有不少类似的老古董,它们身上刻着银河最早期的化学印记，每一颗都是活化石，研究这些星就像考古学家研究地层一样，一层一层往回推，重建银河如何从一片混沌变成今天这个模样。

至于真正的那颗“银河第一星”，可能早在百亿年前就已经消失在一次照亮整个原初宇宙的极超新星爆发里了，它确实存在过，只是我们再也见不到它发出来的光了。

偶尔想到这一点,会觉得有点可惜——但又觉得挺神奇的，那颗星星爆炸之后抛出的碳原子和氧原子，经过几十亿年的漂流重组，可能现在正组成你正在看这段话的视网膜，或者你手边那杯水里的一部分，从这个意义上讲，银河系的第一颗星球从来没有真正离开过。