110亿光年外遥远星系发现水分子

发布时间:2014-10-13 来源:本站原创

科技时代_110亿光年外遥远星系发现水分子(图)

MG J0414+0534星系的位置示意图

  德国科学家日前表示,他们最近在一个距地球约110亿光年外的星系中发现了水分子,这是人类迄今在距离地球最远的星系中发现水的存在,表明水在宇宙诞生初期是普遍存在的。

  在最新一期出版的《自然》杂志上,德国的科学家公布了他们的这一最新发现。在此之前,人类发现的有水星系最远距离地球约70亿光年。天文学家们在利用德国艾弗尔斯贝格100米射电望远镜和美国甚大阵射电望远镜对一个名为“MG J0414+0534”的遥远星系进行科学探索的过程中,在其中发现了水分子的化学迹象。水分子似乎位于该星系的中央,在那里存在一个被称为“类星体”的特大质量黑洞。在不断吸收周边物质的同时,黑洞还释放出大量的辐射物。水分子就存在于落入黑洞的那些烟尘和气体之中,而且好象还会放大一种特定频率的无线电波,形成所谓的“水脉泽”。那是一种类似于激光的辐射物。

  虽然在一个遥远的星系发现水分子并不意味着该星系的行星就一定也存在水,但是对于致力于寻找地球之外生命迹象的天文学家来说,这总是一个好兆头,至少是在地球外发现了适宜生命的化学分子。该星系距离地球非常遥远。科学家们认为,它应该比宇宙年轻大约六分之一的寿命。如此遥远的距离,以至于在通常情况下我们很难看到它。科学家们必须通过一种被称之为“引力透镜”的宇宙放大镜才能够实现对该星系的观测。爱因斯坦曾经在广义相对论中预言过这种引力利用技术。当地球与遥远的天体之间存在一个巨大的前景星系时,前景星系会使遥远天体的光线发生弯曲。光的弯曲作用从而产生遥远天体的多重放大图像,我们人类也就因此可以观测这种遥远的天体。

  德国波恩的马克思-普朗克研究所射电天文研究分所天文学家维奥莱特-伊姆利泽里介绍说,“只有在这种引力透镜的帮助下,我们才有可能发现这种遥远的水分子。这种宇宙望远镜大大缩减了发现宇宙水分子所必要的时间。”这一发现表明,水分子形成和存在的必要环境其实早已存在,大约形成于宇宙大爆炸25亿年之后。维奥莱特认为,“因为水脉泽形成于星系核心附近,因此我们的研究成果也为研究星系形成时是否存在特大质量黑洞这一问题提供了可能。此外,研究成果还将促进我们利用当前已有的望远镜以及下一代射电望远镜进一步探索遥远星系中的水。至少我们现在已经知道那里确实存在水。”

  科学家们曾经在实验室再现过水在宇宙中诞生的过程,这项成果将有助于人们探索水、生命和行星的起源。在太阳系诞生前,宇宙中就形成了由含有氢、氧、氮等元素的气体及尘埃高密度聚集而成的分子云,然而最初分子云内并不存在水分子,水是如何形成的一直不清楚。科学家们设计了一种实验设备,能制造零下263摄氏度的真空状态,这类似于宇宙中分子云形成初期的外界环境。在这种环境下,用氧分子撞击低温的氢原子,研究人员观测到了水分子的诞生。研究人员接着用红外线照射实验中形成的水分子,结果发现与宇宙分子云内的水分子一样,这些水分子也以非晶质冰形式存在,排列散乱。研究人员还推测说,水分子很可能在分子云诞生后1万年至10万年之间形成。

  尽管在宇宙的星系中已经发现了水的存在,但悲观者认为宇宙星系中存在智慧生命的机率不到亿万分之一,人类还是可以判定有些行星存在文明。同时有些文明可能已经存在几百万年了,那这样的话他们文明程度肯定比人类高得多,人类在关于星球科普电影看到这样的景象。美国宇航局确定的三大探测目标就是探测地球之外的世界,这三大行星都有宏大的目标,搜索类地行星。第二个是空间干涉的测量项目,它是要寻找几个近距离的类地行星,测量它们质量和轨道。还有一个非常令人激动的,望远镜探索类地行星,分析其化学成份以及寻找生命迹象。

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