詹姆斯韦伯太空望远镜在宇宙的黎明发现碳挑战我们的生命何时可能已经浮现的理解

(2024-06-09 12:24:28)

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詹姆斯韦伯太空望远镜在宇宙的黎明发现碳挑战我们的生命何时可能已经浮现的理解

By Ben Turner

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Cosmology

詹姆斯韦伯太空望远镜已经在大爆炸后刚好3.5亿年发现了碳。一项新的研究争论这可能意味着生命也开始得更早。

一幅来自詹姆斯韦伯太空望远镜回望早期宇宙的深场图像。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA))

詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）已经在宇宙的黎明探测到了生命的一个关键构造块，颠覆我们知道关于第一个星系的。

这一发现——在大爆炸后刚好3.5亿年随它出现在一个遥远和紧凑的星系中的一朵碳云——标志着宇宙中非氢元素的最早探测。研究结果已被接受发表在《天文学与天体物理学》杂志上，预印本版本能被在arXiv上找到。

共同作者剑桥大学卡夫利宇宙学研究所实验天体物理学教授罗伯特（Roberto Maiolino）在一份声明中说，“更早期的研究提出碳开始大量来形成相对的较晚- 大约在大爆炸后10亿年，但我们已经发现碳形成得远更早——它甚至可能是所有最古老的金属”。

天文学家归类比氢和氦更重的元素为金属。这是因为除了氢和微量的锂之外，这些元素被在恒星的炽热熔炉中锻造，并通过叫超新星的恒星爆炸分布在整个宇宙中。

这种重元素的产生和播种过程从前被认为在元素重的足够来形成行星之前是广泛可使用的要用许多恒星寿命。但这一新发现已经挑战了这种先入为主的概念。

罗伯特说，“我们很惊讶在宇宙中如此早来看到碳，因为人们认为最早的恒星产生了比碳远更多的氧，我们已经想过碳是通过完全不同的过程远更后被增富，但它出现得如此早的事实告诉我们非常的第一批恒星可能以非常不同的方式运作了”。

为做出这一发现，天文学家用詹姆斯韦伯太空望远镜来窥视一个被称为GS-z12的古老星系。用望远镜的近红外光谱仪，研究人员将这种早期的光分解成一个光谱，从中他们可以读取早期星系的化学指纹。

他们在质量远比银河系更小10万倍的遥远星系中发现了的是氧和氖与一个强的碳信号混合的痕迹。