在诞生之初，宇宙可以说是穷得叮当响，几乎只有氢和氦，除此之外别无长物。如果你想找一块石头、一粒沙子，或者构建生命所需的碳和氧，那简直是天方夜谭。天文学家一直很好奇：既然早期的宇宙如此贫瘠，那些后来构成行星、甚至构成我们的重元素固体颗粒——也就是天文学意义上的“尘埃”，到底是从什么时候、又是如何诞生的？詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）最近把目光投向了距离地球大约400万光年的六分仪座A（Sextans A）。这个矮星系就像是一个被时光遗忘的角落，它虽然就在咱们银河系的隔壁，但“生活水平”却极其落后，重元素含量仅为太阳的3%到7%。因为它个头太小，引力微弱，那些由恒星死亡爆炸制造出的金贵重元素，大部分都逃逸到了太空中，没能留下来。正因如此，六分仪座A成了一个绝佳的样本，完美模拟了大爆炸后不久那个还在蹒跚学步的早期宇宙。按照原本的理论模型，在这样缺乏原材料的“贫困”星系里，恒星很难制造出尘埃。这就好比一个只有清水的厨房，巧妇也难为无米之炊，即便是有几颗年迈的恒星正在步入死亡，理论上它们喷发出的气体也会非常干净，甚至根本形成不了固体颗粒。但韦布望远镜传回的数据，让天文学家大吃一惊。利用中红外仪器（MIRI），研究人员在这个星系里盯上了几颗正处于演化末期的臃肿恒星。光谱分析显示，这些恒星不仅在制造尘埃，而且用的还是一套从未见过的“狂野配方”。通常情况下，像太阳这种质量的恒星在晚年，会利用周围丰富的氧、硅和镁，制造出硅酸盐尘埃，这和地球上岩石的主要成分差不多。但在六分仪座A里，因为极度缺乏硅和镁，这套常规流程根本走不通。于是，恒星另辟蹊径。韦布发现，这里的一颗恒星正在喷涌出几乎纯粹的金属铁尘埃。与此同时，其他几颗质量稍小的恒星则在制造碳化硅（SiC）。即便是在极度匮乏的环境下，这些将死的恒星依然强行合成了固体物质。这证明，即使宇宙早期的“后厨”里连面粉和糖都没有，恒星依然设法烤出了“饼干”，虽然味道（成分）可能和今天的截然不同。这些纯铁颗粒非常特殊，它们极善于吸收光线，在光谱上却不留痕迹。这一发现意味着，在那些遥远的、我们以为空无一物的早期星系中，可能实际上隐藏着大量这种隐秘的铁基尘埃，悄悄为未来的行星积攒着建筑材料。惊喜不止于此。韦布望远镜还在这个星系看似空旷的星际介质中，嗅到了复杂的有机分子气味——多环芳香烃（PAHs）。在天文学家的认知里，多环芳香烃通常出现在金属丰度很高的富裕星系里，是恒星形成的活跃指标。在六分仪座A这种贫瘠之地发现它们，刷新了该类分子存在的金属丰度下限。不过，这些有机分子生存得很艰难。在富金属星系里，它们往往形成巨大的云团，而在六分仪座A，韦布看到的却是零星分布的微小团块。这些团块只有几光年宽，像是一座座孤岛。只有在这些气体密度极高、能提供足够遮蔽的地方，脆弱的有机分子才能躲过外界严酷辐射的轰击，勉强存活下来。这一系列的发现，拼凑出了一幅更加生动、坚韧的早期宇宙图景。过去我们认为，只有等到几代恒星生死轮回，把宇宙这锅“乱炖”熬得足够浓稠，行星和生命的原材料才会慢慢析出。但六分仪座A告诉我们，宇宙比想象中更加急切，也更具创造力。即便是在一无所有的荒原上，第一代恒星就已经开始用铁和碳，倔强地为未来的行星铺设基石。那些构成岩石星球的尘埃，那些可能演化出生命的有机分子，早在星系繁荣之前，就已经在贫瘠的黑暗中悄然生长。～～～～～～图源：Image: NASA, ESA, CSA, Elizabeth Tarantino (STScI), Martha Boyer (STScI), Julia Roman-Duval (STScI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)信源：1、NASA官网新闻稿2、M. L. Boyer et al, Discovery of SiC and Iron Dust around AGB Stars in the Very Metal-poor Sextans a Dwarf Galaxy with JWST: Implications for Dust Production at High Redshift, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adf06a3、Elizabeth J. Tarantino et al, JWST Captures Growth of Aromatic Hydrocarbon Dust Particles in the Extremely Metal-poor Galaxy Sextans A, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2512.04060
