天文學家利用韋伯數據測量早期宇宙中氧氣的快速增加


天文學家利用韋伯數據測量早期宇宙中氧氣的快速增加


宇宙誕生后5-7億年間六個星系的JWST紅外圖像 。與現代星系相比 , 這六個星系的含氧量都很低 。鳴謝:美國航天局、歐空局、加空局、K. Nakajima等人
據日本國家天文臺:利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的新數據,天文學家測量了早期宇宙中的氧含量 。這些發現發表在《天體物理學雜志增刊》系列上,并發布在arXiv預印本服務器上,表明宇宙誕生后5億至7億年內星系中的氧氣含量迅速增加,并從那時起一直保持在現代星系中觀察到的豐富程度 。氧的早期出現表明生命所必需的元素比預期的要早出現 。
在早期宇宙中,大爆炸后不久,只有氫、氦和鋰等輕元素存在 。像氧這樣的較重元素隨后通過恒星內部的核聚變反應形成,并分散到星系中 , 主要是通過超新星爆炸這樣的事件 。這種持續的元素合成過程,在浩瀚的宇宙歷史中展開,創造了構成世界和我們周圍生命體的各種元素 。
日本國家天文臺中島君彥(Kimihiko Nakajima)領導的研究小組使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)的數據,測量了宇宙最初20億年中存在的138個星系的氧含量 。研究小組發現,大多數星系的氧含量與現代星系相似 。但在樣本中的七個最早的星系中,那些在宇宙只有5-7億歲時存在的星系,其中六個的氧氣含量大約是預測的一半 。
氧氣含量的快速增加比天文學家預期的要早 。這開啟了一種可能性 , 即在早期宇宙中已經有了像氧氣這樣的必要成分,生命可能比以前認為的更早出現 。