国际著名天文期刊《自然—天文》近期发表了由清华大学天文系教授蔡峥领衔的课题组一项突破性的研究成果。该研究揭示了大质量星体反馈作用在早期宇宙重元素起源过程中的显著影响，其重要性远超学界以往的认知。

在接受《中国科学报》专访时，蔡峥教授详尽解读了这一重大发现的背景与意义。他指出，宇宙的大部分物质并非聚居于星系之内，而是散布于星系间的广阔空间，这一被称为星系际介质的区域，构成了宇宙物质分布的主体。宇宙大爆炸之初，仅有氢、氦以及微量锂元素存在，但天文学家在距今仅约10亿年后的宇宙中，通过分析类星体光谱，已检测到星系际介质中已然富含了诸如碳、氮、氧等较重元素。蔡峥强调，探究这些重元素的起源及其如何抵达星际介质，一直是观测宇宙学领域的一大核心谜团。今年4月，全球权威学术期刊《科学》携手上海交通大学发布的125个当前最具挑战性的科学问题中，这一问题赫然在列。

当前科学界主流观点认为，早期星际介质中的重元素主要源自小质量星系中恒星的星风或活动星系核的反馈作用，这些元素被抛射至宇宙空间，从而丰富了星际介质。然而，由于小质量星系亮度微弱，加之可能被尘埃遮蔽，传统的光学观测手段难以对此理论提供有力证据。面对这一困境，蔡峥教授课题组另辟蹊径，转而采用射电观测技术开展研究。

课题组利用位于智利北部、全球最大的射电望远镜ALMA阵列，对一颗遥远的类星体发射的光束进行了细致观测。当这束光穿越距地球约125亿光年外的宇宙某区域时，研究人员观测到了明显的氧吸收现象，导致观测到的宇宙早期中性氧吸收线呈现出显著的折叠特征。蔡峥解释道，这一现象揭示了该区域存在一个强效的氧元素吸收体，其中的氧元素正是由周围星系通过反馈机制“抛掷”至宇宙空间，继而在该处聚集。

经过严谨的数据分析与处理，团队在早期星际介质中氧元素附近锁定了一颗候选星系，其与氧吸收体的距离约为6万光年。这一发现首次暗示，大质量星系的反馈作用在重元素起源中的角色可能远超预期。

在后续的深度观测与理论对比中，课题组发现该候选星系的实际质量比基于现有理论预测值高出1-2个数量级，同时，其与吸收体的实际距离也超出了理论预测值达一个量级。蔡峥教授强调：“这一系列证据清晰地揭示，早期星际介质中的重元素可能并非全部源自小质量星系活动，大质量星系的贡献极有可能被严重低估。”

课题组进一步通过计算揭示，大质量星系通过反馈作用向宇宙空间“喷射”气体和元素的有效距离，可能远超我们之前的设想。以本次观测的星系为例，其光度约为太阳光度的一亿倍，却能将氧等重元素抛送到六万光年之外，而作为参照，我们通常认为银河系星盘直径仅为约20万光年左右。

蔡峥教授总结道，这一重大发现对当前科学界广泛接受的星系反馈理论及大质量星系形成理论提出了实质性的质疑，对深入理解大质量星系的形成与演化历程具有里程碑式的意义。这项研究不仅拓宽了我们对宇宙重元素起源的认知边界，也为未来探索宇宙物质分布、星系演化乃至宇宙整体结构提供了全新的视角和研究方向。