大家好,我是魅力科學君,今天我們來聊一下宇宙中的“超級大水庫”。好的,我們不說廢話,這就開講。
對于我們人類而言,地球的蓄水量無疑是非常龐大的,然而在浩瀚的宇宙中,地球本身都是一個極為渺小的存在,就更不用說地球上的那么“一點點”的水了。
實際上,已知宇宙中最大的水體,位于天貓座方向,距離我們大約120億光年的位置上,它是一片范圍高達數百光年的巨型水蒸氣云團,根據科學家的估算,地球的蓄水量,大概只有它的140萬億分之1。
如此巨大的蓄水量,完全稱得上是宇宙中的“超級大水庫”。那么,它到底是怎么被發現的呢?一個重要的原因就是:那里存在著一個被稱為“APM 08279+5255”的類星體(如下圖所示)。
簡單來講,類星體是一種亮度異常高的天體,盡管它們距離我們非常遙遠,動輒就是幾十億,甚至上百億光年,但在我們看來,它們仍然可以像常見的恒星一樣閃閃發光。
科學家推測,類星體的核心應該是一個超大質量黑洞,當這樣的黑洞大量吞噬周圍物質的時候,會形成一個盤狀結構,這被稱為吸積盤,在其強大引力的作用下,吸積盤里的物質會以非常接近光速的速度圍繞著黑洞旋轉。
在此過程中,吸積盤中的物質會發生極為猛烈的摩擦和碰撞,并因此產生極高的溫度,進而釋放出大量的電磁輻射,而這很可能就是類星體亮度如此之高的原因。
根據科學家的估算,如果真是這樣的話,那么以“APM 08279+5255”的亮度來看,其核心的那個黑洞的質量,就將高達太陽的200億倍左右。
正是在“APM 08279+5255”這個類星體的“照耀”之下,科學家才能發現這個“超級大水庫”,其原理簡單來講就是,不同的分子會吸收(或發出)特定頻率的電磁波,水分子也不例外,它們會以自己獨特的方式與光相互作用,進而產生“水分子指紋”,通過對其進行分析,就可以知道它們的存在。
在相關研究中,科學家利用了位于地球表面和太空中的多臺望遠鏡,對“APM 08279+5255”進行了深入的觀測,結果發現,在這個類星體周圍的空間中,存在著大量的“水分子指紋”,在此之后,通過對這些“水分子指紋”的強度和分布進行詳細分析,科學家推算出了其總量和分布范圍,進而確定了這個“超級大水庫”的存在。
需要知道的是,目前主流理論認為,宇宙誕生于大約138億年前的“大爆炸”,由于“APM 08279+5255”距離我們大約120億光年,因此我們現在看到它發出的光,其實是它在大約120億年前發出的,也就是說,我們發現的這個“超級大水庫”,其實是它在120億年前的樣子,而在那個時候,宇宙才“剛剛”誕生了18億年。
科學家表示,這個“超級大水庫”的發現,為我們研究水在早期宇宙中的分布提供了寶貴的線索,在此之前,雖然我們知道水在宇宙中普遍存在,但在“大爆炸”后僅僅十幾億年的時間里,就能形成規模如此龐大的水體,還是令人感到很是意外。
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