據外媒報導，一個新的理論可以解釋關於銀河系和其他星系如何創建的最大謎團之一，探索白矮星在創造宇宙的構件中所扮演的角色。碳不僅是星系形成的工具，也是生命的工具，然而它在銀河系中的起源仍不清楚。碳原子是由恆星產生的，是氦氣進行聚變過程的產物。但它究竟是如何從那裡進入星系的，一直存在爭議。
一種可能性是低質量恆星可能被恆星風磨損，在它們成熟為白矮星時失去了碳的包裹。稠密的恆星在數十億年的時間裡逐漸坍塌，它們在最終死亡時，最終會在其他元素中排出碳。不過另一種理論認為，更大的恆星發生了爆炸，由此產生的超新星傳播了碳，進而形成了地球所在的銀河系。
回溯時間顯然不是天文學家能夠做到的，但通過分析銀河系中開放星團中發現的白矮星，他們有了更好的想法。天文學家利用凱克天文臺在2018年對這種星團進行了觀測--由幾千顆恆星組成，年齡大致相同，並通過相互引力吸引而保持不變。重要的是，這些星團中的恆星都來自同一個分子雲。通過測量白矮星的質量，天文學家能夠得出它們出生時的質量。因為這種進步是天體物理學中的一個已知量，即所謂的初始-最終質量關係。
但沒想到的是，開放星團的白矮星並不符合這種關係。相反，這些老恆星的重量超過了它們 "應該 "的重量。其結果是建立了一個新的質量邊界，在其兩側，圍繞著碳如何從演化中的恆星中剝離出來，以及其自身質量如何受到影響，都有不同的行為。大於2個太陽質量的恆星會產生新的碳原子，這些碳原子被轉移到表面，然後通過恆星風在宇宙中傳播。然而，小於1.5個太陽質量的恆星則不會。
「換句話說，1.5個太陽質量代表了恆星死亡後傳播富含碳的灰燼的最小質量，」由義大利帕多瓦大學的Paola Marigo和加州大學聖克魯斯分校天文學和天體物理學教授Enrico Ramirez-Ruiz領導的研究人員總結道。「這些發現對地球生命所必需的元素--碳是如何以及何時由我們銀河系的恆星產生的，最終被困在46億年前太陽及其行星系統形成的原材料中，進行了嚴格的限制。」
雖然這項研究清楚地解釋了我們自己銀河系的一些歷史，但對更廣闊的宇宙也有影響。「初始質量與最終質量的關係也是為超新星設定質量下限的原因，超新星是在大距離看到的巨大爆炸，對理解宇宙的本質真的很重要，」研究報告的共同作者、華威大學的Pier-Emmanuel Tremblay解釋說。