詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在宇宙之初发现了生命的关键组成部分，颠覆了我们对第一个星系的了解。

　　这一发现——宇宙大爆炸后3.5亿年，一个遥远而致密的星系中出现了一团碳云——标志着宇宙中除氢之外最早发现的元素。该研究结果已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表，预印本可以在arXiv上找到。

　　剑桥大学Kavli宇宙学研究所的实验天体物理学教授Roberto Maiolino在一份声明中说:“早期的研究表明，碳开始大量形成的时间相对较晚——大约在大爆炸后10亿年。”“但我们发现碳形成的时间要早得多，它甚至可能是所有金属中最古老的。”

　　天文学家把比氢和氦重的元素归为金属。这是因为，除了氢和微量的锂，这些元素都是在恒星的炽热熔炉中形成的，并通过被称为超新星的恒星爆炸分布在整个宇宙中。

　　重元素生产和播种的过程曾经被认为需要许多恒星的生命周期，才能广泛获得足够重的元素来形成行星。但这项新发现挑战了这种先入之见。

　　迈奥利诺说:“我们很惊讶在宇宙中这么早就发现了碳，因为人们认为最早的恒星产生的氧比碳多得多。”“我们曾认为碳的富集要晚得多，通过完全不同的过程，但它出现得如此之早的事实告诉我们，第一批恒星的运行方式可能非常不同。”

　　为了获得这一发现，天文学家利用JWST观测了一个被称为GS-z12的古老星系。利用望远镜的近红外光谱仪，研究人员将这些早期的光分解成一个光谱，从中他们可以读取早期星系的化学指纹。

　　他们在这个比银河系质量小10万倍的遥远星系中发现了氧和氖的痕迹，并混合了强烈的碳信号。

　　碳究竟是如何在宇宙生命的早期形成的尚不清楚，尽管这可能是由于恒星以比最初想象的更少的能量坍缩造成的，据研究人员说。由于碳会在恒星的外壳中形成，这可能使它能够比预期更快地逃逸并播种早期宇宙，而不是被坍缩恒星形成的黑洞吸收。

　　“这些观测结果告诉我们，碳可以在早期宇宙中迅速富集，”该研究的主要作者、卡弗里宇宙学研究所的天体物理学家弗朗西斯科·德·尤金尼奥在声明中说。“而且，正如我们所知，碳是生命的基础，所以生命在宇宙中进化得晚得多的说法并不一定正确。也许生命出现得更早——尽管如果宇宙中的其他地方有生命，它的进化可能与地球上的非常不同。”