一个国际科学家研究小组近日利用美国宇航局(NASA)斯匹策太空望远镜观测发现,宇宙早期的黑洞能形成大量宇宙尘埃。这一发现将有助于科学家解开早期宇宙尘埃的形成之谜。相关论文即将发表在最新一期的《天体物理杂志通讯》(Astrophysical Journal Letters)上。
宇宙尘埃对于行星、恒星、星系甚至生命的形成都至关重要。科学家知道,一些类似太阳的垂死的恒星会喷发出宇宙尘埃。但在宇宙早期,这些恒星尚在幼年阶段,那么这些早期的尘埃是怎么产生的呢?
理论物理学家提出了两种观点:一种认为寿命短暂的超大质量爆炸恒星或超新星是这些尘埃的来源;另一种认为是类星体(quasar)产生了这些尘埃。类星体由充满能量的、正在成长中的超大质量黑洞和环绕黑洞的尘埃云盘组成。
在最新的研究中,英国曼彻斯特大学的Ciska Markwick-Kemper和她的小组研究了一颗名为PG2112+059的类星体,该类星体位于距离地球80亿光年的一个星系中央。研究小组利用NASA斯匹策红外光谱仪分离了来自该类星体的红外线,发现了多种矿物的迹象,包括构成玻璃、砂土及大理石甚至红宝石和蓝宝石的组分。而构成沙土、大理石和红宝石的组分通常在星系周围的漂浮物中是检测不到的,因为它们很快会在宇宙射线照射下变回无定形态。比如,构成硅酸盐晶体的组分并不能在太空中自由漂浮很久,来自恒星的射线会将它们打回无定形的玻璃状形态。而它们的存在则表明,它们可能是在从该类星体中“吹”出来的“风”中刚刚形成不久。
Markwick-Kemper说,这一发现让我们惊讶不已,它将有助于解释宇宙早期制造第一代恒星的尘埃到底从哪里来。不过她表示,相关研究并不会就此终结,她和研究小组希望能够研究更多的类星体以得到进一步的证据。另外,正如许多科学家所言,类星体可能并不是早期宇宙尘埃的唯一来源。在其它一些环境中,超新星对于尘埃的形成可能更为重要,而这也值得展开深入的研究。