天文學新發現：WR 112 雙星系統正持續產生奈米級碳塵埃

2026年2月，國際知名學術期刊《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal）刊登了一項前沿研究，該研究提出了一種更為精確的評估方法，用以計算大質量恆星系統對宇宙碳塵埃產量的貢獻。這項研究由耶魯大學（Yale University）學生吳東林（Donglin Wu）領銜，重點探討了沃夫–瑞葉（Wolf-Rayet, WR）型雙星系統的造塵機制。由於宇宙塵埃是理解行星形成與星系演化不可或缺的基礎材料，這項成果在宇宙學領域具有深遠的科學意義。

研究指出，WR 112 系統被視為同類天體中最為關鍵的塵埃產出源之一，其每年生成的塵埃質量驚人地達到了三顆地球月球的總和。分析顯示，其核心動力源自於沃夫–瑞葉星與其 OB 型光譜伴星之間劇烈的恆星風碰撞。在這些強大恆星風交匯的區域，會產生局部低溫環境，進而促使物質凝結成塵埃微粒，最終被釋放至廣袤的星際空間中。

為了獲取精確數據，研究團隊動用了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）以及阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）。透過 JWST 的中紅外線觀測，科學家們清晰地捕捉到了從 WR 112 系統向外延伸的特徵螺旋狀塵埃弧。然而，ALMA 陣列卻未偵測到相應的塵埃信號，這一反差引發了科學家的推測：該系統產生的塵埃微粒尺寸可能極小，或者其表面溫度遠高於一般預期。

經過多方數據的綜合比對，研究證實 WR 112 系統中的塵埃主要由直徑小於 1 微米的顆粒組成，其中很大一部分微粒的直徑僅為數奈米。吳東林在與耶魯大學教授赫克托·阿爾塞（Hector Arce）及長井大介（Daisuke Nagai）合作的報告中指出，恆星與這些微小塵埃之間的尺寸比例高達一百京（1 quintillion）比一。研究進一步將塵埃分為兩大類群：佔絕大多數的奈米級微粒，以及直徑約 0.1 微米的次要微粒群體。

這種雙峰分佈的研究結果，成功解釋了過去在觀測類似系統時所遇到的數據矛盾。研究人員提出假說，認為介於兩者尺寸之間的中型顆粒，可能在「輻射扭矩破壞」（radiative-torque disruption）等極端物理過程中被摧毀。這項發現不僅揭示了大質量雙星系統如何形塑碳塵埃的分佈，也為行星起源所需的關鍵物質來源提供了新的解釋路徑。

WR 112 系統在研究星系化學組成與演化歷程中，始終佔據著核心地位。參考其他類似研究，例如對 WR 140 系統（其塵埃殼層每八年形成一次）的觀測，可以發現構成生命基礎的碳元素正廣泛地散佈於宇宙各處。深入掌握沃夫–瑞葉雙星系統這類極端環境下的造塵規律，對於科學家建立更精確的星系演化模型至關重要。