极贫金属星系中的大质量恒星：一扇通往过去的窗口

宇宙历史见证了多代大质量恒星的生与死，它们都以电离光子、动能、新鲜物质和恒星级黑洞激发其宿主星系。尽管它们是无处不在的引擎，天体物理学仍需良好理解它们在宇宙历史中、以及随着金属丰度降低以模拟最早时期环境的形成、演化、性质和产额。最终，一个可外推至零金属丰度的物理模型将使得解决长期存在的问题成为可能，例如“宇宙中最早的、极大质量恒星是什么样子？”或“它们在宇宙再电离中的作用是什么？”。然而，我们关于贫金属大质量恒星的知识大多来自金属丰度上的单一点。小麦哲伦云（SMC，$\sim 1/5 Z_{\odot}$）中的大质量恒星目前作为早期宇宙中低金属丰度天体的模板，尽管已报道其与金属丰度更贫乏的大质量恒星存在显著差异。本白皮书总结了当前关于极（亚 SMC）贫金属大质量恒星的知识，突出了最突出的开放问题以及超越 SMC 作为标准的需求。一个新的范式可以从邻近的极贫金属星系构建，这些星系构成新的金属丰度阶梯，但这些星系中的大质量恒星对当前观测设施而言遥不可及。此类任务将需要一台 L 级任务，由一台在光学与紫外波段工作的 10 米级空间望远镜组成。或者，我们提议 ESA 与 NASA 联合努力使 LUVOIR 任务概念成为现实，从而延续使哈勃空间望远镜成为史上最伟大天文台之一的成功合作。