肯特大学天体物理学家的新研究，揭示了循环利用在宇宙中生命形成过程中扮演角色的重要线索。通过研究恒星生命旅程的不同阶段，并获得有关其进化周期的新知识，天体物理和行星科学中心的科学家们发现了更多关于宇宙中生命出现的关键阶段信息。研究首次揭示了恒星死亡时丢弃的物质是如何再循环形成新恒星和行星。科学家们很早就知道组成人类生命的材料在宇宙诞生之初并不存在。
碳和氧等元素在恒星内部形成，并在恒星爆炸时释放出来。目前尚不清楚的是，这些物质在绝大多数不会爆炸的恒星中发生了什么，以及它们如何被提取出来，以促进新行星和生物圈的发展。迈克尔·史密斯教授和博士生伊戈尔·诺维科夫在他们发表在《皇家天文学会月刊》上的论文中，发现了这一重要的缺失环节。
通过在Forge超级计算机上进行二维建模，该计算机绘制了不同环境条件下恒星发光的模式，研究团队能够了解喷射出的物质是如何转移并与星际气体混合形成新的天文物体。物理学家们第一次模拟了原行星星云的详细形成过程。这些是在恒星晚期演化过程中发展起来的天文物体，研究模拟了随着恒星年龄而释放的材料外壳的形成。
这些外壳形成行星状星云，或由气体和尘埃组成的环形云，在夜空中可见。这项研究揭示了恒星排出的气体和能量是如何返回到宇宙中，以及以什么形式返回到宇宙中。发现，垂死恒星产生的元素通过爆炸过程转移，并再循环成新的恒星和行星。最初，对模拟结果感到困惑，需要了解濒临死亡的红巨星驱逐的外壳会发生什么。
这些外壳必须是暂时的，就好像它们完好无损一样。外壳不均匀，大多数可能是冷的和分子的，最终解体，因此失去了完整性。相比之下，温暖的原子壳仍然完好无损。这提供了关于碳和其他物质如何在宇宙中转移和再利用的重要线索。地球文明恰好存在于再生材料的产生达到顶峰的时候。这可能不是巧合。
博科园｜研究/来自：肯特大学
参考期刊《皇家天文学会月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz2377