研究人員使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)在年輕星系周?chē)l(fā)現(xiàn)了超過(guò)30,000光年半徑的巨大氣態(tài)碳云。這是第一個(gè)證實(shí)早期宇宙中恒星內(nèi)部產(chǎn)生的碳原子已經(jīng)擴(kuò)散到銀河系之外的證據(jù)。尚無(wú)理論研究預(yù)測(cè)星系周?chē)绱司薮蟮奶祭O,這引發(fā)了人們對(duì)我們目前對(duì)宇宙演化的理解的疑問(wèn)。
研究論文的主要作者藤本征司說(shuō):“我們徹底檢查了ALMA科學(xué)檔案,并收集了宇宙大爆炸僅十億年后早期宇宙中星系中碳離子無(wú)線電信號(hào)的所有數(shù)據(jù)。”哥本哈根大學(xué)的天文學(xué)家,前博士學(xué)位。東京大學(xué)的學(xué)生。“通過(guò)合并所有數(shù)據(jù),我們達(dá)到了空前的靈敏度。要獲得具有一次觀察的相同質(zhì)量的數(shù)據(jù)集,所花費(fèi)的時(shí)間將比典型的ALMA觀察要長(zhǎng)20倍,這幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。”
大爆炸時(shí)代,宇宙中不存在諸如碳和氧之類(lèi)的重元素。它們是由恒星中的核聚變形成的。但是,目前尚不清楚這些元素如何在整個(gè)宇宙中傳播。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)嬰兒星系內(nèi)部有重元素,但由于望遠(yuǎn)鏡的靈敏度有限,因此沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。該研究小組總結(jié)了存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)檔案中的微弱信號(hào),并突破了極限。
日本國(guó)立天文臺(tái)和東京大學(xué)教授大內(nèi)正美解釋說(shuō):“用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀察到,氣態(tài)碳云幾乎是星系中恒星分布的五倍。”“我們?cè)诿汉诘挠钪嬷邪l(fā)現(xiàn)了彌漫而彌漫的巨大云層。”
那么,碳繭是如何形成的呢?歐洲南方天文臺(tái)科學(xué)主任羅伯·伊維森教授說(shuō):“恒星生命最后階段的超新星爆炸會(huì)排出恒星中形成的重元素。”“銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞發(fā)出的高能射流和輻射也可能有助于將碳運(yùn)出銀河系外,最終到達(dá)整個(gè)宇宙。我們正在目睹這種持續(xù)的擴(kuò)散過(guò)程,這是宇宙中最早的環(huán)境污染。”