在大爆炸的最初时刻,产生了两种元素:氢和氦。从技术上讲,还生产出了最微量的轻元素,例如锂,但没有成功。早期宇宙大约由 3 份氢和 1 份氦组成。从肺部的氧气到血液中的铁,所有较重的元素都是由天体物理过程形成的。合并成恒星,在超新星中形成,或因中子星碰撞而解体。即使在当今的宇宙中,较重的元素在宇宙中也非常罕见,以至于天文学家将它们全部分类。 金属。
天文学家研究大爆炸的方法之一是观察不同元素的相对丰度。特别是氢和氦的初始丰度。这似乎很容易,因为它们是大爆炸创造的两个元素,但有一个问题。尽管我们观察到的所有氦气都是在大爆炸期间形成的,但并非我们观察到的所有氦气都是在大爆炸期间形成的。大多数氦是在一开始就形成的,但氦也是恒星聚变最常见的产物。因此,虽然恒星产生了建造数据中心和拉布布娃娃所需的所有原子,但它们也产生了大量的氦气。这意味着数十亿年来氦的相对丰度不断增加,从而扭曲了数据。
将此结果与其他宇宙氦丰度测量结果进行比较。图片来源:Yeh, Tsung-Han 等人
大型双筒望远镜(LBT Y磷)该项目试图解决这个问题,并于近期发表了多项成果。该研究旨在测量贫金属星系内氢和氦的水平。遥远的星系主要包含早期恒星,因此它们没有太多重元素。这个想法是,如果它们的金属含量低,它们也不会受到恒星氦的污染。
基于54个星系的星际气体区域样本,研究小组发现,按质量计算,原始氦占宇宙原始物质的24.58%。这与普朗克对宇宙微波背景观测的估计完全一致,后者的结果为24.67%。这一结果进一步强化了大爆炸模型的三大支柱之一。
将该结果与更多本地氦丰度测量结果进行比较,研究小组发现,宇宙中约 90% 的氦是原始氦,而其余 10% 是由恒星聚变形成的。这为我们提供了有关星系内恒星形成速率的信息。它还可以帮助我们了解不同元素是如何形成的。
关联: 斯基尔曼,埃文·D.,等人。 ”余LBT磷 项目。 I. 氦丰度的完整测定 – 项目描述、样品选择、观察结果和方法。 天体物理学杂志 1008.2(2026):237。
关联: 艾弗、埃里克等人。 ”余LBT磷 项目。四.原始氦丰度的新值”。 天体物理学杂志 1008.2(2026):240。
关联: 叶津汉等人。 ”余LBT磷 项目。五、新的初步决定的宇宙学意义 4他。” 天体物理学杂志 1008.2(2026):241。