澎湃新聞從清華大學獲悉，9月27日，國際知名天文期刊《自然·天文》（Nature Astronomy）發表了清華大學天文系教授蔡崢課題組一項揭示早期宇宙星際間重元素起源之謎的研究結果。

該課題組的發現表明，大質量星體的反饋作用對於早期宇宙星際間重元素起源的影響力，比之前研究中普遍認知的要大得多。該文結果為宇宙星際空間重元素起源之謎提供了新的見解，併為理論提供了全新的觀測挑戰。

研究團隊介紹，在宇宙中，絕大部分物質不在星系裡，而在星系之間。這部分彌散在星系之間廣袤空間裡的物質，被稱為星系際介質。在宇宙大爆炸後不久，宇宙中只存在大量的氫、氦和少量的鋰，而沒有更重的元素（如，碳、氮、氧元素）。

早期宇宙中的重元素從何而來？它們又是如何到達星際介質中的？這是觀測宇宙學中的關鍵性問題。

研究團隊介紹，理論上，小質量星系的活動似乎是星際介質重元素起源的原因。但在觀測上，大多數光學波段的搜尋和探索都無功而返。蔡崢所領導的專案利用國際上最大的射電望遠鏡——位於智利北部的Atacama Large Millimeter/submillimeter Array （ALMA陣列） ，對“宇宙早期重元素起源”問題進行了深入研究。

在進行了仔細的資料分析和處理後，研究團隊發現一個候選星系，並經觀測表明，大質量星系的星風反饋作用可能比之前想的重要。

大質量星系“拋”出的氧元素富集，導致中性氧吸收線出現摺疊。 清華大學 供圖

進一步地，該研究團隊將這個星系與理論上的數值模擬進行對比發現，這次發現的星系要比理論預言的重1-2個量級，且該星系與其金屬吸收體的相關距離也超出理論預測的1個量級。

研究團隊表示，這一發現清晰地表明，可能並非像數值模擬預計的宇宙早期重元素起源於小質量星系的活動，而有可能大質量星系的貢獻比先前的想象重要得多。該文結果為宇宙星際空間重元素起源之謎提供了新的見解，為理論提供了全新的觀測挑戰。

該研究專案得到科技部重點研發計劃，國家自然科學基金委，清華大學實驗室處、科研院的支援，並有多家國內外科研機構、高校合作參與。蔡崢為該專案負責人和此次發表文章的通訊作者；清華大學博士生吳昀荊為論文第一作者。