当垂死的恒星进行最后几次生命呼吸时，它们会通过壮丽的行星状星云将灰烬轻轻洒向宇宙。

这些通过恒星风传播的灰烬富含许多不同的化学元素，包括碳。

　　2020年7月6日发表在《自然天文学》杂志上的一项研究发现表明，这些垂死恒星的最后呼吸——白矮星——揭示了碳在银河系中的起源。

　　约翰·霍普金斯大学物理与天文学系的副研究员、该论文的作者杰弗里·卡明斯说:“这些发现对我们银河系的恒星是如何以及何时产生碳元素提出了新的严格的限制，这些碳元素最终被包含在46亿年前形成太阳及其行星系统的原材料中。

”

　　NGC 7789，也被称为卡洛琳的玫瑰，是银河系中一个古老的开放星团，距离仙后座约8000光年。

根据这项研究的分析，它拥有几个异常高质量的白矮星。

　　银河系中对地球生命至关重要的元素碳的起源仍在天体物理学家中争论不休:一些人支持低质量恒星被恒星风吹走其富含碳的外壳而变成白矮星，千问网，另一些人则认为碳合成的主要场所是最终爆炸成超新星的大质量恒星的风中。

　　利用2018年8月至9月间从夏威夷莫纳基亚火山山顶附近的凯克天文台收集的数据，研究人员分析了属于银河系开放星团的白矮星。

开放星团是由数千颗恒星组成的群，它们通过相互的引力吸引在一起。

　　根据这一分析，研究小组测量了白矮星的质量，并利用恒星演化理论，计算了它们出生时的质量。

　　出生质量和最终白矮星质量之间的联系被称为初始-最终质量关系，这是天体物理学中的一个基本诊断，包含了恒星的整个生命周期。

以前的研究总是发现一个不断增加的线性关系:恒星出生时质量越大，白矮星死亡时质量就越大。

　　但是当卡明斯和他的同事计算初始-最终质量关系时，他们震惊地发现这组开放星团中的白矮星的质量比天体物理学家先前认为的要大。

他们意识到，这一发现打破了其他研究总是发现的线性趋势。

换句话说，大约10亿年前出生在银河系的恒星并没有像人们通常认为的那样产生质量约为0.60-0.65个太阳的白矮星，但是它们死了，留下了质量约为0.7-0.75个太阳的更大质量的残留物。

　　研究人员说，这种趋势的扭曲解释了低质量恒星的碳是如何进入银河系的。

在生命的最后阶段，质量是银河系太阳两倍的恒星在其炽热的内部产生新的碳原子，将它们运送到表面，最后通过温和的恒星风将它们扩散到周围的星际环境中。

该研究小组的恒星模型表明，富含碳的外地幔剥离发生得足够慢，足以让这些恒星的中心核心——未来的白矮星——大幅度增加质量。

　　该团队计算出，恒星必须至少有1.5个太阳质量，才能在死亡时散播富含碳的灰烬。

　　帕多瓦大学物理学和天文学教授、该研究的第一作者保拉·马利戈说，这些发现有助于科学家理解宇宙中星系的特性。

通过结合宇宙学和恒星演化的理论，研究人员预计，像这项研究中分析的白矮星的祖先一样，临近死亡的明亮的富含碳的恒星目前正在对非常遥远的星系发出的光做出贡献。

这种光带有新产生的碳的特征，由来自太空和地球的大型望远镜定期收集，以探测宇宙结构的演化。

因此，这种对碳是如何在恒星中合成的新理解也意味着对来自遥远宇宙的光有了更可靠的解释。

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