尘埃可能听起来不是最有趣的话题，但对于某些天文学家来说，它是令人兴奋的。研究人员最近使用詹姆斯·韦伯太空望远镜识别了早期宇宙中的尘埃颗粒，这些尘埃颗粒可能是由最早的超新星产生的。
詹姆斯·韦伯是一个强大的工具，因为它使研究人员能够识别极其遥远、因此极其古老的星系。韦伯不仅可以用来识别这些早期星系，还可以获取它们的光谱，通过观察它们吸收的光波长来揭示它们的化学成分。作为 JWST 高级深河外巡天（JADES）巡天的一部分，韦伯的 NIRCam 仪器拍摄了这张名为 GOODS-South 的天空区域的图像。在该图像中，研究人员使用韦伯的 NIRSpec 仪器观察 JADES-GS-z6 等早期星系的光谱。
利用光谱仪，研究人员发现了尘埃云中富含碳颗粒的证据。这似乎与多环芳烃（PAH）化合物的发现相似，然而，这些复杂的化合物不可能在宇宙的早期就形成。
这很复杂，因为不同化学品的光谱看起来很相似。在这种情况下，研究人员发现的微小差异可能很重要：它们的特征在 226.3 纳米处最为突出，而 PAH 通常在 217.5 纳米处最为突出。这是一个非常小的差异，但这可能是由于灰尘中存在颗粒混合物造成的。
该研究的主要作者、剑桥大学的乔里斯·维斯托克 (Joris Witstok) 表示：“吸收最强的地方波长的这种轻微变化表明，我们可能会看到不同的颗粒混合物，例如石墨或类金刚石颗粒。”在一份声明中。维斯托克继续解释说，这种混合物可能是由于早期超新星或称为沃尔夫-拉叶星的大恒星而产生的：“这也可能是由沃尔夫-拉叶星或超新星喷射物在短时间内产生的。”
自从韦伯去年开始工作以来，天文学家注意到早期星系的数量和质量似乎比任何人的预测都要多得多，质量也大得多，这与这一发现等证据一起，导致他们重新思考他们对早期宇宙的假设。
利物浦约翰摩尔斯大学的研究员伦斯克·斯密特说：“这一发现意味着早期宇宙中的婴儿星系的发展速度比我们预期的要快得多。” “韦伯向我们展示了模型尚未解释的恒星（和行星）最早诞生地的复杂性。”
该研究发表在《自然》杂志上。