教育新闻网一种新理论可以解释银河系和其他星系是如何形成的最大谜团之一，探索白矮星在创造宇宙基石中所起的作用。碳不仅是银河系形成的重要组成部分，也是生命的重要组成部分，但它在银河系中的起源仍不清楚。
这并不是说没有很多猜测。碳原子由恒星产生，是氦进行聚变过程的产物。然而，它究竟是如何从那里到达银河系的，一直存在争议。
一种可能性是，低质量恒星可能已经被恒星风磨损，在它们成熟为白矮星时失去了它们的碳包层。在数十亿年的过程中密集并逐渐坍塌，它们最终在最终死亡时在其他元素中分配碳。然而，另一种理论表明，更大的恒星爆炸了，由此产生的超新星传播了碳，这些碳将继续形成地球所在的银河系。
时光倒流显然不是天文学家可以做的事情，但通过分析在银河系中的疏散星团中发现的白矮星，他们有一个更好的主意。WM Keck 天文台于 2018 年对此类星团进行了观测——由数千颗恒星组成，年龄大致相同，并通过相互引力保持在原位。
重要的是，星团中的恒星都来自同一个分子云。通过测量白矮星的质量，天文学家能够推导出它们出生时的质量。这是因为该进程在天体物理学中是一个已知量，称为初始-最终质量关系。
然而，出乎意料的是，疏散星团白矮星不适合这种关系。相反，旧恒星的重量超过了它们“应该”的重量。
结果是建立了一个新的质量边界，在其两侧有不同的行为，围绕着如何从正在演化的恒星中剥离碳，以及如何影响其自身质量。大于 2 个太阳质量的恒星会产生新的碳原子，这些碳原子被转移到表面，然后通过恒星风在宇宙中传播。然而，小于 1.5 个太阳质量的恒星则不然。
由帕多瓦大学的 Paola Marigo 和天文学教授恩里科·拉米雷斯-鲁伊斯 (Enrico Ramirez-Ruiz) 领导的研究人员说：“换句话说，1.5 倍太阳质量代表了恒星在其死亡时散布富含碳的灰烬的最小质量。”加州大学圣克鲁斯分校的天体物理学，得出结论。“这些发现对地球上生命必不可少的元素碳是如何以及何时由我们银河系的恒星产生的，最终被困在形成太阳及其行星系统的原材料中的方式和时间进行了严格的限制 46 亿年前。”
虽然这项研究清楚地解释了我们银河系的一些历史，但对更广阔的宇宙也有影响。“初始到最终的质量关系也是超新星质量下限的决定因素，在远距离看到的巨大爆炸，这对于理解宇宙的本质非常重要，”该大学的研究合著者皮尔-埃曼纽尔·特伦布莱 (Pier-Emmanuel Tremblay)沃里克的解释。
那些接近死亡的明亮恒星与正在研究的白矮星的祖先相似，是非常遥远星系发出的绝大多数光的原因。当天文学家试图了解星系和其他宇宙特征是如何发展时，望远镜会收集到这种光。
