新方法助科学家窥探宇宙黑暗区域

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【大澳门威尼斯人赌场官网2020年10月08日讯】(大澳门威尼斯人赌场官网记者笛睿编译报导)五十年前,天文学家在太空中发现了一氧化碳,现在,科学家发现通过一氧化碳信号,能够清晰地看到宇宙中的黑暗区域。

半个世纪前,通过国家射电天文台(NRAO)36英尺的望远镜,科学家第一次在太空中发现了一氧化碳。这是一个很小的发现,当时的论文只有两页纸,可是这彻底改变了天文学家观察宇宙的角度。

科学家只能通过分析光线探测宇宙中存在的原子和分子,这包括它们吸收和放出的光线。这很困难,因为宇宙中多数气体又冷又暗。科学家探测到的第一种原子是氢原子,它们发出波长21厘米的微弱的无线电波。之所以天文学家能探测到它们,因为它们是宇宙中已知的含量最多的元素。

一氧化碳的含量则少得多。由于一氧化碳总是存在于低温、高密度的星际云中,科学家发现观测一氧化碳是研究宇宙黑暗区域的全新视角。

科学家所观测到的第一个意外的发现是,低温气体云在银河系中很普遍地存在。

在使用无线电波段观测一氧化碳之前,科学家只能通过可见光探测低温气体云,而且只有在它们挡住或是反射附近星光的情况下,才能观测到。因此它们中的多数用光学望远镜都探测不到。

但是通过射电望远镜,天文学家看到了银河系内各处的气体和尘埃的分布情况。随着所发现的分子类型的增多,科学家越来越了解这些星际云内复杂的化学成分。

低温一氧化碳气体发出的射电信号清晰又独特,因此可以作为测量星际云密度和动态的一个很好的指标。

此外,观测一氧化碳气体也可以探察这些星云内的行星苗圃。阿塔卡玛大毫米波阵列(ALMA)望远镜从观测到的一氧化碳光线中发现年轻恒星周围原始行星盘内一些团状物。科学家认为这些团状物就是正在诞生的行星。

可见光观测技术面临的一个困难是,尘埃区域可以吸收并散射周围恒星的光线,就像浓雾导致可见度低的效果一样。在靠近银河系中心区域的情况就是这样,所以以前科学家很难观测到银河系另一端的景象。

但是一氧化碳发出的射电信号能轻松穿透这个区域。所以,射电天文学家终于能够了解到我们星系内、甚至位于遥远一端旋臂内各处气体云的分布。天文学家通过这些信息更清晰地看到了银河系的结构,以及与其它螺旋星系的不同之处。

国家射电天文台的36英尺望远镜能够观测波长只有几毫米的信号。毫米波仍然是现在射电天文学研究的前沿。通过这些信号,宇宙中的黑暗区域清晰地展现在科学家眼前。◇

责任编辑:朱涵儒

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