一種新理論可以解釋銀河系和其他星系是如何形成的最大謎團之一，探索白矮星在創(chuàng)造宇宙基石中所起的作用。碳不僅是銀河系形成的重要組成部分，也是生命的重要組成部分，但它在銀河系中的起源仍不清楚。

這并不是說沒有很多猜測。碳原子由恒星產(chǎn)生，是氦進行聚變過程的產(chǎn)物。然而，它究竟是如何從那里到達銀河系的，一直存在爭議。

一種可能性是，低質(zhì)量恒星可能已經(jīng)被恒星風(fēng)磨損，在它們成熟為白矮星時失去了它們的碳包層。在數(shù)十億年的過程中密集并逐漸坍塌，它們最終在最終死亡時在其他元素中分配碳。然而，另一種理論表明，更大的恒星爆炸了，由此產(chǎn)生的超新星傳播了碳，這些碳將繼續(xù)形成地球所在的銀河系。

時光倒流顯然不是天文學(xué)家可以做的事情，但通過分析在銀河系中的疏散星團中發(fā)現(xiàn)的白矮星，他們有一個更好的主意。WM Keck 天文臺于 2018 年對此類星團進行了觀測——由數(shù)千顆恒星組成，年齡大致相同，并通過相互引力保持在原位。

重要的是，星團中的恒星都來自同一個分子云。通過測量白矮星的質(zhì)量，天文學(xué)家能夠推導(dǎo)出它們出生時的質(zhì)量。這是因為該進程在天體物理學(xué)中是一個已知量，稱為初始-最終質(zhì)量關(guān)系。

然而，出乎意料的是，疏散星團白矮星不適合這種關(guān)系。相反，舊恒星的重量超過了它們“應(yīng)該”的重量。

結(jié)果是建立了一個新的質(zhì)量邊界，在其兩側(cè)有不同的行為，圍繞著如何從正在演化的恒星中剝離碳，以及如何影響其自身質(zhì)量。大于 2 個太陽質(zhì)量的恒星會產(chǎn)生新的碳原子，這些碳原子被轉(zhuǎn)移到表面，然后通過恒星風(fēng)在宇宙中傳播。然而，小于 1.5 個太陽質(zhì)量的恒星則不然。

由帕多瓦大學(xué)的 Paola Marigo 和天文學(xué)教授恩里科·拉米雷斯-魯伊斯 (Enrico Ramirez-Ruiz) 領(lǐng)導(dǎo)的研究人員說：“換句話說，1.5 倍太陽質(zhì)量代表了恒星在其死亡時散布富含碳的灰燼的最小質(zhì)量。”加州大學(xué)圣克魯斯分校的天體物理學(xué)，得出結(jié)論。“這些發(fā)現(xiàn)對地球上生命必不可少的元素碳是如何以及何時由我們銀河系的恒星產(chǎn)生的，最終被困在形成太陽及其行星系統(tǒng)的原材料中的方式和時間進行了嚴格的限制 46 億年前。”

雖然這項研究清楚地解釋了我們銀河系的一些歷史，但對更廣闊的宇宙也有影響。“初始到最終的質(zhì)量關(guān)系也是超新星質(zhì)量下限的決定因素，在遠距離看到的巨大爆炸，這對于理解宇宙的本質(zhì)非常重要，”該大學(xué)的研究合著者皮爾-埃曼紐爾·特倫布萊 (Pier-Emmanuel Tremblay)沃里克的解釋。

那些接近死亡的明亮恒星與正在研究的白矮星的祖先相似，是非常遙遠星系發(fā)出的絕大多數(shù)光的原因。當(dāng)天文學(xué)家試圖了解星系和其他宇宙特征是如何發(fā)展時，望遠鏡會收集到這種光。