大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們來聊一下宇宙中的“超級(jí)大水庫(kù)”。好的,我們不說廢話,這就開講。
對(duì)于我們?nèi)祟惗裕厍虻男钏繜o疑是非常龐大的,然而在浩瀚的宇宙中,地球本身都是一個(gè)極為渺小的存在,就更不用說地球上的那么“一點(diǎn)點(diǎn)”的水了。
實(shí)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(dá)數(shù)百光年的巨型水蒸氣云團(tuán),根據(jù)科學(xué)家的估算,地球的蓄水量,大概只有它的140萬(wàn)億分之1。
如此巨大的蓄水量,完全稱得上是宇宙中的“超級(jí)大水庫(kù)”。那么,它到底是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢?一個(gè)重要的原因就是:那里存在著一個(gè)被稱為“APM 08279+5255”的類星體(如下圖所示)。
簡(jiǎn)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(yuǎn),動(dòng)輒就是幾十億,甚至上百億光年,但在我們看來,它們?nèi)匀豢梢韵癯R姷暮阈且粯娱W閃發(fā)光。
科學(xué)家推測(cè),類星體的核心應(yīng)該是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,當(dāng)這樣的黑洞大量吞噬周圍物質(zhì)的時(shí)候,會(huì)形成一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu),這被稱為吸積盤,在其強(qiáng)大引力的作用下,吸積盤里的物質(zhì)會(huì)以非常接近光速的速度圍繞著黑洞旋轉(zhuǎn)。
在此過程中,吸積盤中的物質(zhì)會(huì)發(fā)生極為猛烈的摩擦和碰撞,并因此產(chǎn)生極高的溫度,進(jìn)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(jù)科學(xué)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(gè)黑洞的質(zhì)量,就將高達(dá)太陽(yáng)的200億倍左右。
正是在“APM 08279+5255”這個(gè)類星體的“照耀”之下,科學(xué)家才能發(fā)現(xiàn)這個(gè)“超級(jí)大水庫(kù)”,其原理簡(jiǎn)單來講就是,不同的分子會(huì)吸收(或發(fā)出)特定頻率的電磁波,水分子也不例外,它們會(huì)以自己獨(dú)特的方式與光相互作用,進(jìn)而產(chǎn)生“水分子指紋”,通過對(duì)其進(jìn)行分析,就可以知道它們的存在。
在相關(guān)研究中,科學(xué)家利用了位于地球表面和太空中的多臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,對(duì)“APM 08279+5255”進(jìn)行了深入的觀測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn),在這個(gè)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(duì)這些“水分子指紋”的強(qiáng)度和分布進(jìn)行詳細(xì)分析,科學(xué)家推算出了其總量和分布范圍,進(jìn)而確定了這個(gè)“超級(jí)大水庫(kù)”的存在。
需要知道的是,目前主流理論認(rèn)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(xiàn)在看到它發(fā)出的光,其實(shí)是它在大約120億年前發(fā)出的,也就是說,我們發(fā)現(xiàn)的這個(gè)“超級(jí)大水庫(kù)”,其實(shí)是它在120億年前的樣子,而在那個(gè)時(shí)候,宇宙才“剛剛”誕生了18億年。
科學(xué)家表示,這個(gè)“超級(jí)大水庫(kù)”的發(fā)現(xiàn),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(shí)間里,就能形成規(guī)模如此龐大的水體,還是令人感到很是意外。
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