在早期宇宙的遥远星系中发现水分子

科学家在一个128.8亿光年远的古老星系中发现了水，这个星系仍然在合併成一个大星系，统称为SPT0311-58。

科学家认为，由它们的交互作用引起的引力干扰会引发一波恆星形成，耗尽几乎所有可用的分子气体，但又仍残留足够的存量，使天文学家能够藉由光谱特徵发现它们，揭示这些分子的存在。研究人员透过阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）的高解析度观测，在其中一个较大的星系中发现了水分子及一氧化碳分子。

Artist’s impression of emission from water and carbon in SPT0311-58. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO))

因为早期宇宙中星系发出的光要经过很长一段距离才能抵达我们，光线非常微弱，所以更难分辨细节。然而，这些星系中的星际介质富含尘埃，这点有助于揭示水的存在；因为星际尘埃容易吸收来自恆星的紫外辐射，并以远红外的形式将其重新发射出去，这种红外辐射激发了星际介质中的水分子，产生的辐射可以被像ALMA这样灵敏的望远镜探测到。

这些宇宙早期的水可以帮助科学家了解宇宙中生命的起源和进化，而且与其它星系相比，该星系有更多的气体及尘埃，让科学家们有很多潜在的机会来观察丰富的分子，而计算出恆星的分子云组成可以瞭解恆星形成速率及早期宇宙中恆星的形成量，此一时期的恆星形成速度只能用狂暴来形容。

这项研究不仅为水在宇宙中存在的位置和距离提供了答案，同时也提出了一个大问题：这么多的气体及尘埃是如何在宇宙早期聚集起来形成恆星和星系的？也许问题的答案需要对这些类似的恆星形成星系进一步研究，以更好地了解早期宇宙的结构形成和演化，该研究发表于《天文物理学期刊》上。（编译／许晋翊）

资料来源：Science Alert

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