星空万象

韦布空间望远镜拍摄的宇宙图片。图片来源：NASA

科学家通过美国国家航空航天局的詹姆斯·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，之前认为是只有在超过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。人们认为碳这类较重的元素在早期宇宙中数量稀少。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”，因而被认为有着碳尘埃颗粒，如芳香烃。

英国剑桥大学的Joris Witstok和同事使用韦布空间望远镜观察了一个类似驼峰、来自年轻得多的星系的紫外光的吸收光谱，包括一个大爆炸后仅存在10亿年的星系，发现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，后者认为较重的元素形成没那么快。

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作出了重大贡献，有效地将所报道的观测结果与宇宙开始时间的间隔缩短了一半，接近之前认为的星系形成的极限。这些数据有助于形成星系演化理论。”一位国际审稿人说。

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