天文學家在110億光年外的星系中發現罕見的含碳塵埃

銀河系獨有的一種罕見的宇宙塵埃，大量存在於遙遠的星系中。一個國際天文學家研究小組發現其他星系缺乏的一種星際塵埃——碳質塵埃在距離地球110億光年的一個星系中很豐富。這一不尋常的發現將幫助科學家了解這種類型的塵埃是如何在銀河系中形成的，以及它在恆星和行星形成及演化過程中所起的作用。

星系塵埃

塵埃顆粒是由碳、硅、鋁、鐵和大量重元素組成的。塵埃只佔恆星之間空間全部質量的1%，但它仍然是一個完整的星系組成部分。

首先，恆星誕生於塵埃和氣體雲中。在恆星的誕生空間中發現的塵埃顆粒充當催化劑，促進形成恆星的化學反應。例如，兩個氫原子通常不會彼此結合，除非它們都黏在一個塵埃顆粒表面上。

塵埃也可以吸收或反射光線，這使得它在決定恆星發出的光如何傳播到遙遠的空間時至關重要。通過研究塵埃是如何形成的以及它從何而來，研究人員深入了解了一些重大的天文問題，比如恆星和星系是如何形成的，以及宇宙是如何形成今天的樣子的。

如何測量星際塵埃

尼爾斯?玻爾研究所的黑暗宇宙學中心和英澳天文台的天文學家領導研究人員通過觀察來自一個遙遠恆星的伽馬射線暴，能夠分析恆星周圍的塵埃成分。

伽馬射線暴是非常明亮的高能爆炸，在幾毫秒到幾秒之間發生。它們經常伴隨恆星爆炸出現，即在恆星坍縮成天空中超密天體之前。研究人員使用一系列高度精密的望遠鏡探測到一個遙遠星系中的伽馬射線暴，並測量了塵埃的濃度。

他們特別研究了名為GRB180325A的伽馬射線暴，它首次由美國宇航局（NASA）的尼爾?格雷爾斯雨燕天文台於3月28日發現，雨燕衛星的任務是探測來自遙遠星系的伽馬射線暴。

在雨燕衛星發現這個伽馬射線暴幾分鐘後，冰島大學的研究員Kasper Heintz博士打開了位於加那利群島的羅奎克?德?羅斯?穆察克斯天文台的北歐光學望遠鏡來觀察信號。他發現GRB180325A穿越了110億光年。他還發現發生伽馬射線暴的星系有一個類似於銀河系擁有的塵埃塊。這個塵埃塊有著相同的成分並且塵埃濃度很高。

Heintz表示，他們的光譜顯示，原子碳的存在似乎是塵埃所需要的，這種塵埃導致塵埃塊的形成。

位於智利的歐洲南方天文台的甚大望遠鏡也觀測到了伽馬射線暴。這兩種觀測結果都顯示出來自恆星爆炸餘輝的相同塵埃塊。

該研究已經發表在《天體物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）上。

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