天文学家在110亿光年外的星系中发现罕见的含碳尘埃

银河系独有的一种罕见的宇宙尘埃，大量存在于遥远的星系中。一个国际天文学家研究小组发现其他星系缺乏的一种星际尘埃——碳质尘埃在距离地球110亿光年的一个星系中很丰富。这一不寻常的发现将帮助科学家了解这种类型的尘埃是如何在银河系中形成的，以及它在恒星和行星形成及演化过程中所起的作用。

星系尘埃

尘埃颗粒是由碳、硅、铝、铁和大量重元素组成的。尘埃只占恒星之间空间全部质量的1%，但它仍然是一个完整的星系组成部分。

首先，恒星诞生于尘埃和气体云中。在恒星的诞生空间中发现的尘埃颗粒充当催化剂，促进形成恒星的化学反应。例如，两个氢原子通常不会彼此结合，除非它们都黏在一个尘埃颗粒表面上。

尘埃也可以吸收或反射光线，这使得它在决定恒星发出的光如何传播到遥远的空间时至关重要。通过研究尘埃是如何形成的以及它从何而来，研究人员深入了解了一些重大的天文问题，比如恒星和星系是如何形成的，以及宇宙是如何形成今天的样子的。

如何测量星际尘埃

尼尔斯?玻尔研究所的黑暗宇宙学中心和英澳天文台的天文学家领导研究人员通过观察来自一个遥远恒星的伽马射线暴，能够分析恒星周围的尘埃成分。

伽马射线暴是非常明亮的高能爆炸，在几毫秒到几秒之间发生。它们经常伴随恒星爆炸出现，即在恒星坍缩成天空中超密天体之前。研究人员使用一系列高度精密的望远镜探测到一个遥远星系中的伽马射线暴，并测量了尘埃的浓度。

他们特别研究了名为GRB180325A的伽马射线暴，它首次由美国宇航局（NASA）的尼尔?格雷尔斯雨燕天文台于3月28日发现，雨燕卫星的任务是探测来自遥远星系的伽马射线暴。

在雨燕卫星发现这个伽马射线暴几分钟后，冰岛大学的研究员Kasper Heintz博士打开了位于加那利群岛的罗奎克?德?罗斯?穆察克斯天文台的北欧光学望远镜来观察信号。他发现GRB180325A穿越了110亿光年。他还发现发生伽马射线暴的星系有一个类似于银河系拥有的尘埃块。这个尘埃块有着相同的成分并且尘埃浓度很高。

Heintz表示，他们的光谱显示，原子碳的存在似乎是尘埃所需要的，这种尘埃导致尘埃块的形成。

位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜也观测到了伽马射线暴。这两种观测结果都显示出来自恒星爆炸余辉的相同尘埃块。

该研究已经发表在《天体物理期刊通讯》（Astrophysical Journal Letters）上。