韦布观测挑战宇宙尘埃形成假说
2023-07-27 16:51:02
来源:中国科学报
(资料图)
英国科学家通过韦布空间望远镜观察到，少于10亿年历史的星系中存在碳尘埃。这些元素比氢和氦重，被认为是只有在超过130亿年的更古老星系如银河系中才有的特征。这一最新发现可能会挑战现有关于宇宙尘埃形成的假说。相关研究近日发表于《自然》。
星际尘埃产生于濒死的恒星，因而被视为星系演化的一个标志。人们认为在早期宇宙中碳这类较重的元素数量稀少。相反，较古老的星系如银河系，由于观测到对特定紫外频率光的吸收出现“驼峰”，则被认为有着碳尘埃粒——如芳香烃。
剑桥大学的Joris Witstok和同事使用韦布观察了一个类似驼峰，来自对年轻得多的星系的紫外光的吸收，包括一个大爆炸后存在约仅10亿年的星系，表明该星系存在含碳的尘埃。这些发现挑战了现有关于尘埃形成的假设，这些假设认为较重的元素形成得没那么快。
研究者认为，这个早期星系中碳粒形成的时间相对较短意味着存在一个快速的产生过程，如来自快速形成的恒星沃尔夫-拉叶星，或来自超新星喷出物。
“这项工作对早期宇宙中尘埃和化学演化的经验数据做出了重大贡献，有效地将所报道的观测结果与宇宙开始之间的时间距离缩短了一半，接近被认为发生星系形成的极限。这些数据应该有助于形成星系演化理论。”一位国际审稿人说。
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韦布拍摄的宇宙图片。图片来自：NASA
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06413-w
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