在遙遠的宇宙深處,有一個令人驚嘆的天文發現:天文學家在距離地球約 120 億光年的類星體周圍,偵測到相當於地球海洋總水量 140 兆倍 的巨大水庫。這個來自早期宇宙的光芒經過長達十幾億年的旅程,終於被我們所捕捉,頓時讓科學界對宇宙演化與生命基礎要素的起源有了更進一步的想像空間。
什麼是類星體?
類星體並非「恆星」,而是星系中心的超大質量黑洞及其周圍吸積盤所形成的極亮天體。當黑洞不斷吞噬周圍的氣體與塵埃時,這些落入黑洞的物質因摩擦與碰撞產生高溫,並散發出強烈輻射,涵蓋了幾乎所有波段,包含可見光、紅外線、X 射線等,令類星體成為宇宙中能量最強大的現象之一。
為什麼這個黑洞周圍會有水?
位於 120 億光年之外的這個類星體(Quasar)有個較為拗口的名字:APM 08279+5255。它是一個極為明亮的星系核心,內部潛藏著一個質量約為太陽 200 億倍 的超大質量黑洞。類星體本身散發出相當於 一千兆個太陽 的能量,因此成為目前所知最明亮、也最能幫助天文學家觀測的「宇宙燈塔」之一。
更令人驚奇的是,在這個類星體周圍所發現的水儲量,達到地球海洋總水量的 140 兆倍 之多,堪稱是目前人類已知最大、最遙遠的水分子雲。這樣的「水世界」並非像地球上那樣集中成一片海洋,而是以蒸氣或氣體形態,分布在圍繞黑洞的廣闊區域中。由於類星體核心釋放的大量能量,該區域的氣體溫度也維持在相對「溫暖」的狀態(約攝氏 -53°C 上下),密度更高於一般星系間常見的稀薄氣體。
水在宇宙中的重要性?
1. 加速恆星與星系的形成
在冷卻氣體雲的過程中,水分子可協助散熱與塌縮,讓氣體更易凝聚成新的恆星。有了大量水氣的存在,代表當時宇宙的原料十分充沛,為星系和恆星的誕生提供了有利條件。
2. 生命起源的原因
水被視為地球生命的重要基礎要素。偵測到如此驚人的水含量,顯示在宇宙年齡尚年輕時,就已經具備孕育生命所需的化學條件,讓我們對外星生命的存在與宇宙演化有了更多推論空間。
3. 幫助超大質量黑洞成長
發現的氣體中不只包含水分子,還含有如碳氧化合物等多種分子,暗示黑洞周圍仍蘊藏龐大的能量燃料。未來,這些物質可能持續被黑洞吞噬,讓其質量再度翻倍,也可能形成新的恆星或被拋射到星系外圍。究竟哪種劇本最終會在宇宙中上演,仍有待進一步觀測。
宇宙還有哪些未解之謎?
面對這片廣袤無垠的星海,我們不斷運用更先進的望遠鏡、干涉儀及頻譜分析儀器,試圖在微弱的電磁波及光線信號中,找尋更多關於星系誕生與黑洞演化的線索。下一階段,科學家預計結合多台射電望遠鏡與太空望遠鏡的觀測資料,深化對此超大質量黑洞周邊環境的瞭解。
這項關於 120 億光年外水庫的里程碑,不僅徹底顛覆我們對早期宇宙「貧瘠、暗淡」的刻板印象,也為天文學注入強而有力的想像空間:在遙遠陌生的星系中,或許仍存在更多跟水、生命起源有關的蛛絲馬跡,等著人類去一一探索。