新華社南京10月3日電(記者陳席元)記者3日從南京大學獲悉,該校天文與空間科學學院張曾華副教授參與的多國聯合團隊確認,觀測到太陽系外天體上的磷化氫。相關成果於當天由國際學術期刊《科學》在線發表,有望進一步深化科學家對宇宙化學環境的認識。
《科學》審稿人評價道,此次研究具有里程碑意義。人們已經在木星和土星大氣中發現了磷化氫,過去有理論認為,褐矮星應當擁有豐富的磷化氫,但觀測結果並非如此。此次對Wolf 1130C的研究,有望深化科學界對褐矮星大氣化學環境的認識。
這是詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測的Wolf 1130C光譜(淺藍線)。右側放大部分是Wolf 1130C的磷化氫光譜(淺藍線)和磷化氫標準光譜(綠線)的對比圖。(亞當·伯加瑟供圖)
張曾華介紹,地球上的磷化氫一般通過有機物腐爛及部分工業活動産生。“在Wolf 1130C之前,我們一直未能在太陽系外天體上發現磷化氫的蹤跡。”他告訴記者,此次由加州大學聖迭戈分校亞當·伯加瑟教授牽頭的國際團隊,利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測了一個距地球54光年的“三體”星系,Wolf 1130C是該星系中的褐矮星,它還有兩個鄰居,分別是一顆紅矮星和一顆白矮星。
大氣反演建模結果顯示,Wolf 1130C的大氣中,大約每1000萬個分子中就有1個是磷化氫。問題也隨之而來:為何此前科學家沒能在太陽系外其他天體上發現磷化氫?Wolf 1130C有何特別之處?
張曾華&&,團隊研究後認為有兩種可能,一是磷容易被束縛在三氧化二磷中,而Wolf 1130C缺少足夠的氧,讓磷有機會與氫結合形成磷化氫。另一種可能是,這些磷化氫來自褐矮星的兩個鄰居。張曾華帶領的團隊就在研究這個“三體”星系裏的紅矮星和白矮星,全面分析兩星的幾何構型、星風吸積、磁場分佈等。
Wolf 1130C所處的“三體”星系,及它們與太陽大小關係的示意圖。左側是太陽,Wolf 1130A是一顆紅矮星,Wolf 1130B是一顆白矮星,在圖中用白點&&。(亞當·伯加瑟供圖)
張曾華&&,國際團隊正部署新的觀測計劃,以求在其他褐矮星上找到磷化氫,進一步驗證他們的理論假設。