中国“天限”的新发现

席金合

人类至今发现的最大星体，直径大约是30亿千米，换算成天文单位，只有0.0003光年。最近，中国“天眼”在一个名为“斯蒂芬五重星系”周围的天区，发现了一个由原子气体组成的巨大天体，直径是银河系的20倍。我们知道，银河系的直径约为10萬光年，据此计算，这个天体的直径就有200万光年；也就是说，光线从它的一端射到另一端，需要200万年的时间。可见它究竟有多么大！

令人惊奇的是，这个天体不但极其大，而且由一粒粒单个原子组成。众所周知，原子是直接构成分子的基本单元，分子又是组成物质的最小单元。原子和分子都很小，肉眼无法看见。分子可以一个一个地单独存在，比如木星就是无数单个气体分子的组合体；而原子无法单独存在，它们一旦相遇，就会立即结合成分子，进而组成物质，就如同细胞只有构成肉体才能存活一样，无法单独出现在自然界。然而，这个新发现的天体竟然由单独的原子组成，让人匪夷所思。

由于“斯蒂芬五重星系”离地球的距离有2.8亿光年，由此推断，这个原子气体天体发出的光线，到达地球需要2.8亿年的时间。这么说来，“天眼”看到的应该是它2.8亿年前的样貌；今天它是个什么样子，要再等2.8亿年才能看到，是不是很神奇？专家认为，这是人类迄今探明的最大气体天体，并由此猜想，宇宙中可能存在更多这种大型的原子气体天体。

当然，这个巨型天体并不是“天眼”直接“看”到的，而是将它接收到的光波，经过分析得出的结果。作为射电望远镜，“天眼”没有普通望远镜那样的光学镜头，所以无法直接观察物体和拍摄照片；而是利用自己那个口径为500米的“大锅”，好像太阳灶聚集阳光一样，收集来自遥远太空中人眼无法感知的光波，再用计算机进行处理，转换成图像展现出来，从而获得普通望远镜无法观测到的目标，让我们知道原子气体天体的大小、位置和色彩。

科学家认为，天体是由气体微粒凝结而来的。例如，一个星系中所有恒星的形成，就是由具有很强吸引力的微粒作为核心，不断吸附散布在宇宙空间的分子或原子，最终转化为一个个庞大的可见实体，于是，才有了今天我们头上的日月星辰。所以，观测宇宙中的气体粒子，是研究天体的一个非常重要的课题。

1877年，法国天文学家爱德华·斯蒂芬首次发现了“斯蒂芬五重星系”，从此，人们一直关注着这个星系群。而这次发现的原子气体天体，很可能是与“斯蒂芬五重星系”同期诞生的。它的形成可能是由于星系之间相互复杂的作用，释放出一个个原子，长期积累的结果，整个演化过程大约为10亿年。尽管它占据的宇宙空间极大，但内部十分稀薄，可以说是一个没有多少分量的庞然大物，内部的致密程度也许与彗星差不多。

不过，这一重大发现却对星系演化研究提出了新的挑战。因为，天文学家之前一致认为，不管是固体星球还是气体星球，最早都是由无数原子组成的庞大气团，后来被强烈的宇宙射线所辐射，原子突然变成带有不同电性的微粒，这种带电微粒在化学上叫离子。带正电的离子与带负电的离子相互吸引，结合成分子；分子再凝聚起来，便形成一个个极其庞大的恒星群，就像我们所在的银河系一样，围绕一个中心不停地旋转。

可是，让人费解的是，在这漫长的过程中，这些稀薄的原子气体里的单原子，在宇宙辐射环境没有太多变化的情况下，为什么没有由原子结合成分子，进而形成我们现在看到的恒星呢？难道是那里的宇宙射线强度不够，让原子难以变成带电微粒而发生凝聚现象？如果那里的射线达到特定的强度时，这些原子能否形成一个大型的固体星球？这一系列重大问题，有待于科学家进一步深入探索来解答。