JWST剛剛在宇宙黎明中檢測(cè)到碳...在我們認(rèn)為碳是可能的之前

禁運(yùn) 1600 年 7 月 19 日星期三 BST |1500 格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 |星期四 20 七月 0100 AEST

回到宇宙還只是一個(gè)小寶貝宇宙，化學(xué)上沒(méi)有發(fā)生很多事情。有氫，有一些氦氣，還有一些其他東西的痕跡。較重的元素直到恒星形成、生活和死亡時(shí)才到來(lái)。

因此，想象一下，當(dāng)科學(xué)家使用詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡回望宇宙的遙遠(yuǎn)地區(qū)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了大量的碳?jí)m,不到十億年之后大爆炸.

這一發(fā)現(xiàn)表明，在動(dòng)蕩的早期宇宙中，有一些增強(qiáng)碳生產(chǎn)的方法 - 可能是由于大質(zhì)量恒星的死亡，噴出它。當(dāng)他們死去時(shí)進(jìn)入太空.

“我們?cè)诩t移4-7處檢測(cè)到碳質(zhì)塵埃，為早期宇宙中的塵埃產(chǎn)生模型和場(chǎng)景提供了關(guān)鍵的限制，”編寫團(tuán)隊(duì)由英國(guó)劍橋大學(xué)的宇宙學(xué)家Joris Witstok領(lǐng)導(dǎo)。

宇宙生命的前十億年被稱為宇宙黎明繼138億年前的大爆炸之后，是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。第一個(gè)原子形成;第一顆星星;第一縷曙光在黑暗中綻放。但是恒星本身鍛造了大量比氫和氦重的元素。

在它們核心的熾熱、致密的核爐中，恒星將原子撞擊在一起，將它們?nèi)诤铣筛氐脑?，這個(gè)過(guò)程稱為恒星核合成.但這些較重的元素在很大程度上只是在恒星中積累，直到它耗盡聚變物質(zhì)并死亡，噴出其內(nèi)容進(jìn)入它周圍的空間。這是一個(gè)通常需要一些時(shí)間的過(guò)程。

Witstok和他的同事使用JWST研究宇宙黎明期間懸掛的塵埃，并發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的東西。他們?cè)谂c光吸收來(lái)自富含碳的塵埃，早在大爆炸后8億年的星系中。

問(wèn)題在于，這些塵埃顆粒被認(rèn)為需要數(shù)億年才能形成，而星系的特征表明它們對(duì)于這個(gè)形成時(shí)間尺度來(lái)說(shuō)太年輕了。但這不是一個(gè)不可能解決的問(wèn)題。

這第一顆星在宇宙中被認(rèn)為是一個(gè)更龐大比我們今天在我們周圍看到的年輕恒星還要多。由于更大的質(zhì)量恒星更快地耗盡他們的燃料儲(chǔ)備，它們的壽命相對(duì)較短，在超新星中爆炸，超新星可能會(huì)相對(duì)較早地傳播更重的物質(zhì)。

今天還有一些恒星是絕對(duì)的塵埃工廠。他們被稱為沃爾夫-拉葉星，已經(jīng)走到生命盡頭的大質(zhì)量恒星，在超新星的邊緣.他們沒(méi)有多少氫了，但他們有很多氮或碳，他們正在以非常高的速率噴射質(zhì)量.那個(gè)噴射物也是碳含量高.

在宇宙黎明期間在多個(gè)星系中發(fā)現(xiàn)大量碳可能證明這些過(guò)程不僅發(fā)生了，而且在早期宇宙中比在最近的時(shí)空中更常見。

反過(guò)來(lái)，這表明巨星是第一代，有助于解釋為什么我們看不到它們中的任何一個(gè)還在徘徊今天的宇宙。

該研究已發(fā)表在自然界.

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