宇宙里的碳元素从哪来科学家这样说的对吗(宇宙中的碳怎么形成的)

导语：宇宙里的碳元素从哪来？科学家这样说

碳元素是地球上所有生命必备的基础元素。近期，一项新的针对白矮星的研究，揭示了白矮星在星系里面碳元素形成过程中的关键性作用。

宇宙中的每一个碳原子都是由恒星产生的。在星体内部，三个氦原子核聚变会形成一个碳原子。但是宇宙学家们一直在争论，在我们的星系中，哪种类型的恒星才是碳元素的主要起源。一些理论认为，低质量的恒星在演化过程中会“抛出”它们的外壳，变成白矮星，而其它质量的恒星会最终爆发，成为超新星。

碳元素

在我们的宇宙中，大约90%的恒星最终会变成白矮星。这些密度非常大的白矮星会在接下来的几十亿年里逐渐冷却，最终坍缩。然而，在它们最终坍缩之前，这些星体会在宇宙中留下自己宝贵的遗产。它们会把自己形成的星际尘埃散布在宇宙中，这些尘埃中包括了丰富的元素，尤其是在坍缩前，在星体内部深处合成的碳元素。

在一项新的研究中，一个国际天文学家团队发现并分析了银河系中的开放星团。他们的成果对研究碳元素在宇宙中的起源非常有帮助。开放星团是宇宙中成百上千个星体的集合。它们通常由同一片星云产生，有着大致相同的年龄和组成成分，靠相互之间的万有引力聚集在一起。

星系

通过对这些开放星团的研究，科学家们可以测量出星团中白矮星的质量。根据恒星演化理论，科学家们可以追踪到这些星体刚刚生成时的状态，得到它们初始时刻的质量。

白矮星的初始质量和最终质量之间的关系，通过质量方程描述。质量方程是天体物理学中的基本方程，它包含了星体从诞生到灭亡，整个生命周期中的信息。一般来说，诞生时质量越大的星体，最终化成白矮星时的质量也就越大。以往的理论分析和实际观测都支持这种说法。

数学模型

但是，对于新发现的这些开放星团的分析却向我们展示了一种新的结果。开放星团中的白矮星质量远比科学家期望的更大。这样的发现在质量方程描述的图像中，加上了一个奇怪的断点。科学家们这次的发现向我们展示出了一种新的观点：低质量恒星有可能是银河系中碳元素的主要起源。

科学家们仔细分析断点附近的方程，科学家们发现，大于两倍太阳质量的星体会产生碳元素，但小于1.5倍太阳质量的不会。换句话说，1.5倍太阳质量是一个临界质量，小于这个质量的星体不会最终产生富含碳元素的宇宙尘埃。

太阳系

质量大约相当于太阳两倍的星体，在它们生命的最后阶段，会在内部发生聚变，生成新的碳原子，把这些碳原子输送到表面，最终把这些碳原子加入到星际尘埃里，洒向宇宙。科学家建立的新模型指出，在富含碳元素的深层，聚变反应发生得十分缓慢，这使得碳元素可以逐渐上升到表层。

科学家们对宇宙的认识不断深入，更新更有效的模型也逐步被建立起来。

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