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銀河系外首次發(fā)現(xiàn)氧氣 射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)推動天文學(xué)發(fā)展
2020年03月02日 13:47:35 來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：6974

氧氣，一種無色無味的氣體，其元素氧廣泛存在于自然界中，占地殼質(zhì)量的48.6%，是豐度高的元素，而氧氣本身對于人類乃至整個(gè)地球生物圈而言意義重大。在人類目前的認(rèn)知范圍內(nèi)，地球上的一切生命呼吸、燃燒和氧化過程都需要消耗氧氣，可以說，氧氣在生物化學(xué)循環(huán)過程中起著不可替代的重要作用。因此，氧氣順勢成為了人類尋找地外生物和適宜人類居住星球的重要指標(biāo)之一。

　　【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】氧氣，一種無色無味的氣體，其元素氧廣泛存在于自然界中，占地殼質(zhì)量的48.6%，是豐度高的元素，而氧氣本身對于人類乃至整個(gè)地球生物圈而言意義重大。在人類目前的認(rèn)知范圍內(nèi)，地球上的一切生命呼吸、燃燒和氧化過程都需要消耗氧氣，可以說，氧氣在生物化學(xué)循環(huán)過程中起著不可替代的重要作用。因此，氧氣順勢成為了人類尋找地外生物和適宜人類居住星球的重要指標(biāo)之一。
 
　　經(jīng)過多年來對宇宙空間的探索，天文學(xué)家們認(rèn)為氧分子普遍存在于恒星間的空間內(nèi)，其豐度僅次于氫和氦。此前，天文學(xué)家在銀河系內(nèi)的獵戶座星云和蛇夫座星云都探測到過氧氣。然而，在銀河系外是否存在氧氣，相關(guān)的科學(xué)探索還未發(fā)現(xiàn)有力證據(jù)。近日，發(fā)表于《天體物理學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究成果表明，在距地球5.6億光年的“馬卡良231”(Markarian 231)星系內(nèi)，中外科學(xué)家聯(lián)手發(fā)現(xiàn)了氧氣。經(jīng)過科學(xué)家推斷，在“馬卡良231”內(nèi)，氧氣比重是獵戶座星云內(nèi)氧氣比重的100倍。據(jù)悉，這是人類第一次在銀河系外探測到氧氣，同時(shí)也是迄今為止在太陽系外發(fā)現(xiàn)氧氣多的一次。
 
　　據(jù)了解，由于“馬卡良231”內(nèi)核十分活躍，其內(nèi)部產(chǎn)生的連續(xù)脈沖驅(qū)動分子快速向外流動(類似于分子云的水釋放氧氣的過程)，因此研究人員們開始重點(diǎn)研究“馬卡良231”。他們利用位于西班牙和法國的射電望遠(yuǎn)鏡，捕捉氧氣在宇宙中發(fā)射出的特定頻率光譜，終，在“馬卡良231”內(nèi)發(fā)現(xiàn)了2.52毫米波長的射線，這是氧氣存在的標(biāo)志。專家稱，此次重大發(fā)現(xiàn)有賴于射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的不斷進(jìn)步。
 
　　射電望遠(yuǎn)鏡在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后開始逐漸嶄露頭角并脫穎而出，是觀測和研究來自天體射電波的基本設(shè)備，可以測量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量，為射電天文學(xué)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。20世紀(jì)60年代天文學(xué)取得“四大發(fā)現(xiàn)”，分別是脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機(jī)分子，這四項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都有射電望遠(yuǎn)鏡的功勞。
 
　　近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，射電望遠(yuǎn)鏡的觀測能力也在逐提高。2019年4月10日21時(shí)，眾多天文學(xué)家利用分布在的8座射電望遠(yuǎn)鏡，觀測并拍攝到了人類歷史上第一張黑洞影像，印證了一個(gè)多世紀(jì)以前德國天文學(xué)家卡爾·史瓦西提出的“黑洞”概念，至此，人類對宇宙的認(rèn)知又邁進(jìn)了一大步。我國對宇宙空間的好奇和探索發(fā)源于遠(yuǎn)古時(shí)期的神話，至今，隨著我國天文望遠(yuǎn)鏡建設(shè)的不斷進(jìn)步，500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)、中國科學(xué)院上海天文臺65米天馬望遠(yuǎn)鏡等陸續(xù)問世，對宇宙空間探索的意義不言而喻。
 
　　此次利用射電望遠(yuǎn)鏡在“馬卡良231”發(fā)現(xiàn)氧氣，可以成為側(cè)面研究該星云內(nèi)部恒星、黑洞等天體變化的一個(gè)工具，特別是研究星系中心超大質(zhì)量黑洞對宿主星系的反饋，同時(shí)，也有助于進(jìn)一步加深人類對宇宙物質(zhì)組成的認(rèn)識。
 
　　值得注意的是，盡管此次在銀河系外發(fā)現(xiàn)氧氣，但并不代表該星系存在生命體或適宜生命體生存的環(huán)境。在人們的以往認(rèn)知中，總是把氧氣、水份與生命體相聯(lián)系起來，認(rèn)為有了這些地球生命體生存的自然條件，可以推導(dǎo)出地外生物也需要這些物質(zhì)。然而，生命體本身比較復(fù)雜，氧氣和水份等物質(zhì)對于超出人類現(xiàn)有認(rèn)知范圍內(nèi)的生命體來說不一定是生存的必要條件。因此，我們需要用科學(xué)的眼光來客觀看待地外探索。不過，雖然這次的研究發(fā)現(xiàn)對地外生物的探索方面意義不大，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，望遠(yuǎn)鏡觀測技術(shù)的日益精湛，未來我們終將會破解宇宙更多的秘密，并發(fā)現(xiàn)地外生物的足跡。
 
　　資料來源參考：科技日報(bào)、百度百科
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