首次在銀河系外發現氧分子

氧是宇宙中僅次於氫和氦第三多的元素，因此它在星際中的化學性質和豐度對於理解分子氣體在星系中的作用非常重要。但是天文學家在毫米波段一次次地尋找氧氣，卻找不到。

最近，中國上海天文台的天文學家王均智團隊在馬克里安231星系（Markarian 231）中發現氧分子。馬克里安231星系位於大熊座，距離地球五億六千萬光年，是離地球最近的類星體。類星體中間有超大質量的黑洞，氣體在其周圍旋轉變熱，以至發出極明亮的光芒。研究小組使用西班牙和法國的無線電望遠鏡，看到波長為2.52毫米的O 2譜線。此前天文學家僅在銀河系中的兩個恆星形成區：獵戶座星雲和心宿增四 (蛇夫座ρ) 星雲觀測到氧分子。天文學家認為，星際氧分子短缺是由於氧原子和水分子凍結在塵埃顆粒上，從而鎖定了氧氣。但是，在這些恆星托兒所中，明亮的新生恆星發出的衝擊波會從塵埃中撕下水冰，釋放出氧原子以致結合成氧分子。但是即使在獵戶座星雲中，分子氧也很少見，不到氫分子的數量的百萬分之一。氫在馬克里安231星系也是主要的分子。但是，氧分子的豐度卻比獵戶座星雲大上一百倍的。O 2集中在離馬克里安231星系中心約10千秒差距（32,615光年）的區域，這可能是活躍星系核驅動的分子氣體流與盤面分子雲相互作用引起的。

天文學家認為馬克里安231星系存在如此多氧分子，可能是經歷了更劇烈如獵戶星雲的製氧過程，由於此星系是多產的恆星工廠，所產生的新恆星的速度是銀河系的一百倍，每年會噴出七百倍太陽質量的氣體。來自星系中心的高速氣體可能會撞擊盤面的氣體，撕裂塵埃顆粒中的水冰，從而形成分子氧。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》