宇宙塵埃對于恒星和行星的誕生是至關(guān)重要的,，它們對于恒星和巖石行星的形成起著決定性作用，可以提供形成生命的基本成分,。但是早期的宇宙中為何有那么多的塵埃,，這仍然是個謎。許多天體物理學(xué)家們認(rèn)為,，塵埃是短命的大型恒星作為超新星爆炸死亡期間形成的,。然而，對銀河系附近的超新星所進行的一些觀測表明,，這樣所產(chǎn)生的塵埃不多,，無法解釋早期宇宙中出現(xiàn)的大量塵埃,。不久前，研究人員在《自然》雜志上記錄了一顆超新星在爆炸后幾周至爆炸后2.5年期間塵埃的形成過程,，揭開了塵埃形成的神秘面紗,。研究揭示了超大塵埃顆粒的形成過程，說明這些顆粒能夠承受恒星爆炸帶來的沖擊,；研究還表明,，塵埃的產(chǎn)生開始時緩慢，但后來就加速了,。

光和熱

    丹麥奧爾胡斯大學(xué)天體物理學(xué)家克里斯塔·高爾和他的同事們監(jiān)視了超新星SN 2010jl,，這是最初于2010年在附近星系中發(fā)現(xiàn)的一顆超新星。研究小組利用智利帕拉那山極大望遠(yuǎn)鏡上的光譜儀,，測量了塵埃顆粒所吸收的可見光量以及那些顆粒本身釋放的紅外輻射量,。

    研究小組得出結(jié)論：在爆炸之后40天至240天之間出現(xiàn)的塵埃一定是由恒星變?yōu)槌滦侵氨或?qū)逐出去的材料構(gòu)成的，因為唯一的另外一種可能性就是超新星本身拋射到星際空間的殘骸,。高爾指出,，在爆炸之后那么短的時間內(nèi)，殘骸溫度太高,，無法凝結(jié)成塵埃顆粒,。爆炸后這一階段中，隨著來自超新星不斷擴張的沖擊波一掃而過,，先前噴射出去的物質(zhì)被壓縮成低溫濃密的外殼,，這是塵埃結(jié)合積聚的極佳環(huán)境。

    英國貝爾法斯特女王大學(xué)的天文學(xué)家魯比娜·科塔克說,，研究小組的數(shù)據(jù)是特別具有說服力的,，因為他們提供的系列波長數(shù)據(jù)同步覆蓋了爆炸之后幾周至幾年的情況，所提供的信息同時包含了塵埃顆粒的大小和成分情況,?？扑苏f：“除了最近最明亮的超新星事件之外，在所有其他事件中都很難獲得這么全面的覆蓋信息,?！?/p>

承受沖擊

    讓天文學(xué)家們感到吃驚的是，他們發(fā)現(xiàn)：相對于銀河系的標(biāo)準(zhǔn)來說,，這些塵埃顆粒是巨大的,，直徑在1至4.2微米，至少4倍于在銀河系恒星系統(tǒng)之間所發(fā)現(xiàn)的典型的塵埃顆粒寬度,。高爾指出,，大型塵埃顆粒更加難以形成，但是當(dāng)超新星釋放的沖擊波向星際物質(zhì)沖擊的時候，大型顆粒不至于被其摧毀,，這一點很可能解釋了為什么大型顆粒存在的時間更長,。而在此之前，在太陽系發(fā)現(xiàn)過大型的星際塵埃顆粒,。

    在早期觀察中，超新星SN 2010jl周圍的塵埃量相對較少,，相當(dāng)于不到太陽質(zhì)量的萬分之一,。但是，在爆炸后500天至868天期間,，塵埃形成加速,，塵埃質(zhì)量增加了10倍多。高爾稱,，這一增速標(biāo)志著超新星的塵埃產(chǎn)出過渡到另一個階段,。一旦超新星爆發(fā)期間產(chǎn)生的富碳物質(zhì)和其他殘骸得到充分的冷卻，就開始結(jié)合在一起形成塵埃,，加速了塵埃的產(chǎn)出,。在第868天，當(dāng)高爾的研究小組最后一次觀察這顆超新星的時候,，塵埃量已經(jīng)增加到太陽質(zhì)量的0.04倍,，或者說相當(dāng)于地球質(zhì)量的830倍了。

    如果塵埃產(chǎn)出不斷增加的態(tài)勢繼續(xù)下去的話,，20年之后超新星SN 2010jl所產(chǎn)出的塵埃量就會相當(dāng)于半個太陽的質(zhì)量,，類似于在得到廣泛觀察的超新星SN 1987A周圍所觀測到的塵埃量。高爾說,，如果早期宇宙中的大型超新星以同樣的速度產(chǎn)出塵埃,，那么的確可以解釋在早期宇宙中所觀測到的塵埃量。