中國“天限”的新發(fā)現(xiàn)

席金合

人類至今發(fā)現(xiàn)的最大星體，直徑大約是30億千米，換算成天文單位，只有0.0003光年。最近，中國“天眼”在一個名為“斯蒂芬五重星系”周圍的天區(qū)，發(fā)現(xiàn)了一個由原子氣體組成的巨大天體，直徑是銀河系的20倍。我們知道，銀河系的直徑約為10萬光年，據(jù)此計算，這個天體的直徑就有200萬光年；也就是說，光線從它的一端射到另一端，需要200萬年的時間。可見它究竟有多么大！

令人驚奇的是，這個天體不但極其大，而且由一粒粒單個原子組成。眾所周知，原子是直接構成分子的基本單元，分子又是組成物質的最小單元。原子和分子都很小，肉眼無法看見。分子可以一個一個地單獨存在，比如木星就是無數(shù)單個氣體分子的組合體；而原子無法單獨存在，它們一旦相遇，就會立即結合成分子，進而組成物質，就如同細胞只有構成肉體才能存活一樣，無法單獨出現(xiàn)在自然界。然而，這個新發(fā)現(xiàn)的天體竟然由單獨的原子組成，讓人匪夷所思。

由于“斯蒂芬五重星系”離地球的距離有2.8億光年，由此推斷，這個原子氣體天體發(fā)出的光線，到達地球需要2.8億年的時間。這么說來，“天眼”看到的應該是它2.8億年前的樣貌；今天它是個什么樣子，要再等2.8億年才能看到，是不是很神奇？專家認為，這是人類迄今探明的最大氣體天體，并由此猜想，宇宙中可能存在更多這種大型的原子氣體天體。

當然，這個巨型天體并不是“天眼”直接“看”到的，而是將它接收到的光波，經(jīng)過分析得出的結果。作為射電望遠鏡，“天眼”沒有普通望遠鏡那樣的光學鏡頭，所以無法直接觀察物體和拍攝照片；而是利用自己那個口徑為500米的“大鍋”，好像太陽灶聚集陽光一樣，收集來自遙遠太空中人眼無法感知的光波，再用計算機進行處理，轉換成圖像展現(xiàn)出來，從而獲得普通望遠鏡無法觀測到的目標，讓我們知道原子氣體天體的大小、位置和色彩。

科學家認為，天體是由氣體微粒凝結而來的。例如，一個星系中所有恒星的形成，就是由具有很強吸引力的微粒作為核心，不斷吸附散布在宇宙空間的分子或原子，最終轉化為一個個龐大的可見實體，于是，才有了今天我們頭上的日月星辰。所以，觀測宇宙中的氣體粒子，是研究天體的一個非常重要的課題。

1877年，法國天文學家愛德華·斯蒂芬首次發(fā)現(xiàn)了“斯蒂芬五重星系”，從此，人們一直關注著這個星系群。而這次發(fā)現(xiàn)的原子氣體天體，很可能是與“斯蒂芬五重星系”同期誕生的。它的形成可能是由于星系之間相互復雜的作用，釋放出一個個原子，長期積累的結果，整個演化過程大約為10億年。盡管它占據(jù)的宇宙空間極大，但內部十分稀薄，可以說是一個沒有多少分量的龐然大物，內部的致密程度也許與彗星差不多。

不過，這一重大發(fā)現(xiàn)卻對星系演化研究提出了新的挑戰(zhàn)。因為，天文學家之前一致認為，不管是固體星球還是氣體星球，最早都是由無數(shù)原子組成的龐大氣團，后來被強烈的宇宙射線所輻射，原子突然變成帶有不同電性的微粒，這種帶電微粒在化學上叫離子。帶正電的離子與帶負電的離子相互吸引，結合成分子；分子再凝聚起來，便形成一個個極其龐大的恒星群，就像我們所在的銀河系一樣，圍繞一個中心不停地旋轉。

可是，讓人費解的是，在這漫長的過程中，這些稀薄的原子氣體里的單原子，在宇宙輻射環(huán)境沒有太多變化的情況下，為什么沒有由原子結合成分子，進而形成我們現(xiàn)在看到的恒星呢？難道是那里的宇宙射線強度不夠，讓原子難以變成帶電微粒而發(fā)生凝聚現(xiàn)象？如果那里的射線達到特定的強度時，這些原子能否形成一個大型的固體星球？這一系列重大問題，有待于科學家進一步深入探索來解答。