2026-09-03
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宇宙中的第一批岩石行星很可能在大爆炸后仅1亿年就开始形成,这一发现超出了先前的预期。一项新计算机模拟研究表明,早期大质量恒星的爆炸可能在宇宙中创造出富含尘埃以及铁、碳等元素的区域,这些区域为行星的形成提供了必要的原料。模拟结果显示,这些原料足以形成多个类似地球的行星,并且在这个初期恒星系统中,水的存在也有望在稍后的阶段到达行星表面。相关研究成果于8月19日发布在《天体物理学杂志快报》。
研究小组在模拟过程中追踪了爆炸残骸的演化。结果表明,这些残骸与早期宇宙的气体结合,最终形成了一颗被尘埃环绕的小型新生恒星。在尘埃盘中,研究人员找到了星子,这些小型岩石天体是未来行星的胚胎。模拟生成的岩石材料足以构建若干地球大小的行星,同时水的存在进一步增强了生存条件。“可居住的世界可能比我们之前认为的早数十亿年形成,甚至早于第一批星系的出现。”英国朴茨茅斯大学的天文学家丹尼尔·惠伦表示,“这些模拟深入探讨了宇宙生命的起源。”
之前的研究主要集中在通过大规模计算机模拟来计算重元素(如碳、氧、铁)在宇宙中的积累时间,以确定行星形成的最早时间。然而,惠伦的团队采用了一种不同的方法,关注于早期宇宙中重元素丰富度最高的区域,也就是宇宙第一批巨型恒星爆炸后留下的碎片场。由于这些区域中的重元素含量高于宇宙的平均水平,科学家认为它们早于其他地区有条件形成行星。 龙8头号玩家国际
研究团队在模拟中监测了一类称为“对不稳定性超新星”的爆炸,这种超新星能够产生相当于太阳质量100倍的重元素。模拟结果显示,这些残骸与早期宇宙气体相互作用,最终坍缩形成了一颗新生恒星,“生命的原料几乎在最早可能的时间里就已经准备好了。”
新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的天体物理学家贾勒特·约翰逊没有参与这项研究,但对其结论给予高度认可:“这项研究表明,生命形成的条件几乎可以追溯到宇宙最初的时刻。”他补充道:“当然,行星的形成不等同于有生命,但形成生命的原材料在最早时刻就已经具备。”
惠伦还提出,一些最早形成的行星或许至今仍存在。模拟中形成的恒星质量约为太阳的70%,意味着其寿命极长。如果这样的恒星系统被发现于银河系中,科学家将能够通过化学成分辨认出它们是古老系统。“找到这样的行星,完全在可能范围之内。”惠伦表示。他和同事们正在进行下一阶段的模拟,以探索这些早期行星的后续演化路径。 龙8头号玩家国际