用贫金属星探索宇宙

星系与宇宙早期的化学演化对于我们理解诸多天体物理现象至关重要。由于最贫金属的银河系恒星（金属丰度低至 [Fe/H]\sim-5.5）是高红移宇宙的遗迹，它们能够探究银河系的化学与动力学条件，以及通过核合成揭示元素的起源与演化。它们还为第一代恒星的本质、其相关的超新星与初始质量函数，以及早期恒星与星系形成提供了约束。银河系的矮卫星系包含了已知最贫金属恒星中很大一部分（约30%），其化学丰度与相应的晕族恒星极为相似。这表明化学演化可能是普适的，至少在早期如此，且由大质量、高能量的超新星所驱动。其中一些幸存的超暗弱系统可能仅表现出单颗此类 PopIII 恒星的印记；它们甚至可能是幸存的第一代星系。因此，这些幸存矮星系的早期类似体可能在古老年银河晕的组装中发挥了重要作用，而该晕的形成现在可以通过恒星化学来研究。在结构形成模拟中追踪小晕的宇宙学演化，能够追溯晕族与矮星系中最贫金属恒星的宇宙学起源。结合未来的观测与额外的建模，许多此类问题，包括银河系的再电离历史，都可能通过这种方式得到约束。本章最后展望了未来的观测挑战，以及利用贫金属星约束理论研究的推进路径。