這些132億年前的古老星塵來自宇宙最早的一批恆星

充滿星際塵埃的A2744_YD4 星系想像圖。現在科學家觀測到的實際上是A2744_YD4差不多132億前的樣子。當時宇宙才剛剛誕生6億年。這一時期，宇宙里的第一批恆星和星系正在形成。

藉助歐洲南方天文台阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA），天文學家最近發現了迄今存在有星際塵埃的最遙遠星系，並在其中發現了目前最遙遠也是年代最早的氧元素。由於距離遙遠，這一星系被觀測到的時候，宇宙才誕生不久，年齡僅是現在的4%。因此，這些新的觀測結果能夠提供宇宙內第一批恆星誕生和死亡的全新視角。

宇宙里的第一批恆星

這次被觀測的星系編號為A2744_YD4。研究過程中，英國倫敦大學科學家Nicolas Laporte領導的國際天文學家小組驚訝的發現其中含有大量的星際塵埃，它們都來自早期的死亡恆星。隨後，天文學發現A2744_YD4是一顆遙遠而年輕(只是看起來年輕，實際已經很古老了)的星系，因此現在科學家看到的實際上是差不多132億前的樣子。當時宇宙才剛剛誕生6億年。這一時期，宇宙里的第一批恆星和星系正在形成。

Nicolas Laporte說：「 A2744_YD4是ALMA目前觀測過的最遙遠星系，但更重要的是在其中發現的大量塵埃表明這一星系內發生過超新星爆發，拋灑出了這些塵埃。」

星際塵埃大小通常不到百萬分之一厘米，由硅、碳、鋁等元素組成。這些微粒中的化學元素來源於恆星的聚變反應。當恆星死亡（通常是壯觀的超新星爆發）時，它們便被拋灑入茫茫太空。如今，宇宙里的星際塵埃相對豐富，它們也是恆星、行星及複雜分子雲形成的關鍵基礎；不過早期的宇宙里，在第一批恆星消亡之前，星際塵埃就相當罕見了。

哈勃太空望遠鏡拍攝的壯觀星系團Abell 2744。 但在比這一星系團更為遙遠的地方，還存在一個黯淡的星系A2744_YD4。ALMA的觀測顯示該星系含有大量星際塵埃（圖中紅色部分）。

星際塵埃如此微小， 所在的A2744_YD4星系又非常遙遠，天文學家是如何發現這些塵埃的呢？原來，A2744_YD4恰好位於一個巨大的星系團Abell 2744的背面，藉助於後者的引力透鏡效應，A2744_YD4被放大了1.8倍，從而使得科學家能夠穿越時空，看到宇宙誕生早期時的天體。

ALMA還探測到A2744_YD星系內存在離子氧，這是迄今在宇宙中發現的最遙遠也是年代最早的氧元素。

追溯我們自身的起源

宇宙早期星際塵埃的發現，提供了第一批超新星爆發年代的線索，也標記了第一批熱恆星照亮宇宙的時間。因此通過對早期星際塵埃的探測，天文學家能夠測算「宇宙黎明」時期的年代，而這正是現代天文學的聖杯。

據研究人員估計，A2744_YD星系內的塵埃質量大約相當於600萬個太陽。作為對比，銀河系內所有恆星的質量大約相當於20億個太陽，約為A2744_YD星系內的塵埃質量的300多倍。研究人員還測算了A2744_YD星系內恆星的形成速率，即平均每年形成的恆星總質量大約相當於20個太陽，而銀河系內這一數值僅為1個太陽質量。

參與此項研究論文的聯合作者 Richard Ellis解釋說：」作為一個遙遠的星系，這樣的恆星形成速度很不尋常，但直接反應了A2744_YD4內星際塵埃產生的速度有多快。「

值得注意的是，A2744_YD4被觀測到時，其中的恆星形成過程已經持續了2億年，所以該星系差不多是在形成沒多久後就被我們觀測到了，為研究第一代恆星和星系所誕生的宇宙早期提供了絕佳機會。而我們的太陽，地球，以及我們自身都是當時第一代恆星的產物。研究它們的形成、死亡過程，正是在追溯我們自身的起源。(dogstar)

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