天文谜团破解 太空中发现氧分子(图)

这张图像让我们一窥这一神秘区域，此处数以千万计的恒星正在形成。这张图像由美国宇航局哈勃空间望远镜的先进巡天相机（ACS）拍摄，这是迄今人类拍摄的猎户座大星云这一区域的最清晰图像。这张照片中一共可以看到超过3000颗大小各异的恒星，其中一些在可见光波段从未被发现过。猎户座大星云距离地球约1500光年，是距离地球最近的恒星新生区。天文学家们用了520张用5种不同波段拍摄的图像合成了这张照片。同时在合成工作中也加入了地面望远镜的观测数据。图像的覆盖面积大约相当于一个满月，合成这一图像所需的照片大致拍摄于2004至2005年之间。

欧洲空间局所属赫歇尔空间望远镜在一个近邻恒星新生区中找到了氧分子的踪迹。这是首次确定在太空中探测到氧分子的存在。这一重要的成果为长期以来的寻找画上了一个圆满的句号，但是依然留给我们诸多尚需回答的疑问。

这次发现的氧分子位于猎户座恒星新生区。长期以来天文学家们便已经知道在太空中很多温暖区域存在氧原子，然而长久以来对于太空中氧分子的搜寻却一直是一无所获。

即便是氧原子的含量，观测到的数值也远远低于理论预计。着甚至有了一种专门的说法，即氧的“含量悬疑”，简单的说就是这样一个问题：太空中的氧究竟隐藏在星云何处？

美国宇航局的亚毫米波天文卫星(SWAS)和瑞典的奥丁探测项目(Odin)一直以来致力于在太空中搜寻氧的踪迹，并得出结论：宇宙中氧的丰度远远低于预期。

对此的一种解释认为氧原子会附着在宇宙中冻结的细微尘埃颗粒上，并逐渐转化为水冰，从而大量地消耗了宇宙中的氧原子含量。

如果这一理论不谬，那么在一些温度较高的区域，这些水就应该会蒸发，变成水汽形式，并允许氧分子出现并被探测到。

来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的赫歇尔项目科学家保罗·哥德史密斯(Paul Goldsmith)和一个国际天文学家小组使用赫歇尔望远镜的强大分辨力尝试进行这方面的搜寻工作。

他们使用赫歇尔望远镜的HIFI远红外设备对准猎户座，之所以选择这里是因为他们认为这里是一个恒星新生区，大量新生的高温恒星会加热周遭环境，使四周的气体和尘埃物质升温。

在三个红外波段上，“赫歇尔氧搜寻项目”都取得了成功。他们发现这一区域大约每100万个氢分子中存在1个氧分子。

哥德史密斯表示：“这揭示了一部分氧分子的藏身之地，但是我们此次并未能发现大量的氧分子，也因此还不能了解我们所观测的这一区域是否具有其他某些独特的条件使其符合氧分子存在的条件。宇宙还有很多秘密等待回答。”

从元素丰度上来说，氧元素是宇宙丰度第三大元素，也是组成地球的主要成分之一。它充斥着我们的海洋，大气层和岩石，并且对于生命形式的存在具有决定性的意义。

尽管还需要进一步的搜寻，但是欧空局的赫歇尔项目科学家古兰·皮尔巴特(Göran Pilbratt)认为这一已经算是一个重大的进展。他说：“感谢赫歇尔望远镜，我们现在至少已经有了第一个确凿的证据证明太空中确实存在氧分子。现在当然还存在许多问题需要解答，但是赫歇尔的强大观测能力已经使我们有能力去回答这些问题。”