宇宙起源的新线索 一支国际天文学家团队观测到了一个邻近星系中一颗将要灭亡的恒星周围形成尘埃,让他们能够一窥早期宇宙的模样,激发了有关宇宙尘埃起源的辩论。这些发现刊登在《科学》杂志最新一期(第323期,第5912页)。团队成员包括团队负责人阿尔伯特·泽伊斯特拉和曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心的埃里克·拉加德克,康奈尔大学的格雷格·斯隆和日本国立大学的松浦美香子。该研究基于利用NASA的斯皮策空间望远镜进行的观测。拉加德克表示:“尘埃在星系演化中扮演关键角色,如同我们的银河系,并且是行星形成的基础,最终孕育出生命。” 恒星在死亡时会产生尘埃——含有丰富碳或氧的类似烟雾的微粒。但我们对于头几个星系在宇宙大爆炸之后形成时,尘埃是如何产生的以及是何种类型的尘埃了解甚少。“所有比氦元素重的元素都是在大爆炸后的连续恒星演化中形成的”,泽伊斯特拉解释道。“我们提出了一个观察贫乏重元素的邻近星系以获取近距离观察恒星在类似早期宇宙条件下的生死的想法。” 团队发现了一个名为MAG 29的碳星周围形成尘埃,该碳星位于一个名为雕塑者侏儒星系的邻近小星系中,距离地球28万光年。比太阳质量更大的恒星在生命终结时会成为碳星。在我们的银河系中,碳星是尘埃的丰富来源。雕塑者侏儒星系只含有我们银河系中碳等重元素的4%,使其类似于在宇宙边缘看到的原始星系。这些星系在形成后不久就发出了我们现在看到的光。“我们之前并没有在这种原始环境中看到碳丰富的尘埃”,斯隆说。“这向我们表明,在第一个星系诞生后不久,碳星可能已经开始产生尘埃了。” 科学家们一直在争论早期宇宙尘埃的来源。大质量恒星的超新星爆炸一直是一个主要疑点,但它们可能破坏的尘埃比它们所创造的还要多。“虽然大家一直关注超新星生成多少尘埃和是何种类型的问题,但他们可能没意识到碳星至少可以产生我们现在看到的一部分尘埃”,斯隆说。“我们理解尘埃的数量和成分越多,我们就越能了解星星和星系在早期宇宙和地球附近的演化。”“观察像MAG 29这样的恒星有点像使用时光机”,斯隆说,“天文学家可以捕捉到数十亿年前宇宙的一瞥。”
“MAG 29富含碳氢化合物,这是导致地球上生命出现的化学元素的重要组成部分”,来自日本国立大学的松浦美香子补充道。这项研究是由曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心的阿尔伯特·泽伊斯特拉领导,并包括美国、英国、比利时和澳大利亚的其他科学家。给编辑的注释 联系方式 阿尔伯特·泽伊斯特拉,曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心 albert.zijlstra@manchester.ac.uk +44 (0)161 306 3925
埃里克·拉加德克,曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心 eric.lagadec@manchester.ac.uk +44 (0)161 275 4145 图像 图片可通过联系乔恩·基格伦 +44 (0)161 275 8384 获取 来源 一个拥有原始丰度的星系中的尘埃形成 G.C. 斯隆、松浦,M.、 Zijlstra A.A.、Lagadec E.、Groenewegen M.A.T.、 Wood P.R.、 Szyszka C.、Bernard-Salas J.、 van Loon J.Th. 科学,第323期,第5912页,2009年1月16日发表。 1康奈尔大学天文学系,美国纽约州伊萨卡 2日本国立光学天文台,东京 3伦敦大学学院物理与天文学系,英国 4曼彻斯特大学物理与天文学院,英国 5比利时皇家天文台,布鲁塞尔 6澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院 7基尔大学伦纳德-琼斯实验室天体物理学组,英国”