研究人员使用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在年轻星系周围发现了超过30,000光年半径的巨大气态碳云。这是第一个证实早期宇宙中恒星内部产生的碳原子已经扩散到银河系之外的证据。尚无理论研究预测星系周围如此巨大的碳茧，这引发了人们对我们目前对宇宙演化的理解的疑问。结果是藤本征司和他的同事通过检查以前的观测数据获得的，这是非常不常规的。他目前在哥本哈根大学尼尔斯·波尔研究所的宇宙黎明中心工作。该研究现已发表在《天体物理学杂志》上。

档案数据的组合达到了前所未有的敏感性

研究论文的主要作者藤本征治说：“我们彻底检查了ALMA科学档案，并收集了宇宙大爆炸仅十亿年后早期宇宙中星系中碳离子无线电信号的所有数据。”前博士东京大学的学生。“通过合并所有数据，我们达到了空前的灵敏度。要获得具有一次观察的相同质量的数据集，所花费的时间将比典型的ALMA观察要长20倍，这几乎是不可能实现的。”

这一发现暗示着重写宇宙演化的一部分

在大爆炸之时，宇宙中不存在诸如碳和氧之类的重元素。它们是由恒星中的核聚变形成的。但是，尚不了解这些元素如何在整个宇宙中传播。天文学家在婴儿星系中发现了重元素，但由于望远镜的灵敏度有限，因此没有发现这些重元素。该研究小组总结了存储在数据档案中的微弱信号，并突破了极限。

东京大学和日本国立天文台教授Masami Ouchi解释说：“用哈勃太空望远镜观察到，气态碳云几乎是星系中恒星分布的五倍。”“我们在煤黑的宇宙中发现了弥漫而弥漫的巨大云层。”

那么，碳茧是如何形成的呢?

欧洲南方天文台科学主任罗伯·伊维森教授说：“恒星生命最后阶段的超新星爆炸会排出恒星中形成的重元素。”“来自星系中心超大质量黑洞的高能射流和辐射也可能有助于将碳运出星系外并最终到达整个宇宙。我们正在目睹这种持续的扩散过程，这是宇宙中最早的环境污染。”

新的物理过程必须合并到现有模型中

研究小组注意到，目前的理论模型无法解释年轻星系周围的如此巨大的碳云，这可能表明宇宙模拟中必须包含一些新的物理过程。比萨高等师范学院的教授安德里亚·费拉拉(Andrea Ferrara)说：“年轻的星系似乎排放出的富碳气体远远超出了我们的预期。”藤本诚司补充说，碳并不是唯一散布在茧中的元素。还可以检测其他元素，例如氧气和氮气，但信号较暗。但是，这表明其他元素可能正在经历与碳相同的过程。该研究表明，这是需要进一步研究的许多要点之一。