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Jun. 10 2024

韋伯望遠鏡在宇宙極早期星系中發現大量的碳

  • 由韋伯太空望遠鏡拍攝的深場影像,其中包含了距離由近至遠,時間由近期至宇宙形成初期的眾多星系,同時研究它們就像是回顧宇宙的演化歷史一般。影像來源:Live Science

    由韋伯太空望遠鏡拍攝的深場影像,其中包含了距離由近至遠,時間由近期至宇宙形成初期的眾多星系,同時研究它們就像是回顧宇宙的演化歷史一般。影像來源:Live Science

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近期研究團隊正利用詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope),觀察分析宇宙極早期的矮星系GS-z12。在這個質量僅約銀河系10萬分之一的遙遠星系中,除了觀測到氫,微量的氧和氖之外,竟然發現其中含有大量的碳,這項結果顛覆了目前天文學家對於星系演化的認知與理解。由於碳是生命作用的關鍵組成元素之一,在大爆炸後僅3.5億年就誕生的極早期矮星系中就擁有高濃度的含碳分子塵埃雲,對於宇宙演化與外星生命的研究來說意義重大。

目前學者們普遍認為,除了氫和微量的鋰之外,其他元素都是在恆星演化的過程中,經由核心的核融合反應產生,最後在演化末期藉由超新星爆發散布到宇宙中。而根據目前的宇宙演化模型,要等到大爆炸後約10億年,在經歷數個世代的恆星演化以後,才會開始出現較多量的碳、氧等元素。而且要等到這些較重的元素在星系中含量夠多之後,才會開始形成行星,但是最新發現挑戰了原有的宇宙、星系演化概念。觀測結果告訴我們,大爆炸後所形成的第一批恆星,演化過程或許與科學家所想的完全不同。

研究團隊表示,碳元素如何能在宇宙形成初期大量產生的機制目前還不清楚,但是這顯示了宇宙中生命開始形成的時間或許非常早,而且進化的方式或許與我們所想像的完全不同,這些都是接下來需要探索與研究的目標。

 

資料來源:Live Science

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

JUN. 2024

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