氧是宇宙中仅次于氢和氦的第三常见元素，因此天文学家曾认为，氧分子在星际空间应该也很常见，然而事实是，没人在银河系外找到氧分子过，直到现在——一个国际团队终于在距离地球最近的类星体“马克仁 231”中，首度探测到银河系外氧分子。
身为宇宙第三大丰富元素、还是地球生命依归，氧分子是我们在探索太阳系外世界时一大重点，科学家相信其丰度应该很高，然而在近半个世纪的搜索工作中，科学家在毫米波段下一次又一次检测、分析光谱以寻找特定分子的吸收或发射谱线，发现了一些含氧分子如：一氧化碳（CO）、羟基（OH）、水（H 2 O）等，就是找不到最简单纯粹的氧分子（O2）。
迄今为止，我们仅成功探测到 3 次氧分子，且均在银河系内的恒星形成区，这些结果显示，宇宙中氧气丰度远低于之前化学模型的预期，原因还是待解之谜。
直到现在，由中国科学院上海天文台领导的国际团队，利用位于西班牙的 IRAM 30 米望远镜观测距离我们最近的类星体“马克仁 231（Markarian 231、UGC 8058）”，成功在 2.25 毫米处探测到氧气分子的辐射。
论文第一作者、上海天文台研究员王均智指出，团队接着进一步利用 IRAM NOEMA 毫米波干涉仪对 Mrk 231 进行成像，结果表明，氧气的发射主要出现在距离星系中心约 32,600 光年远的区域。
Mrk 231 类星体距离地球约 5.6 亿光年远，属于第一型西佛星系，也已被证明是强大的活跃星系核，天文学家认为该星系中心很可能藏有双黑洞，一个质量为太阳 1.5 亿倍，另一个伴黑洞质量则为太阳 400 万倍。
此外，研究团队再仔细分析氧气发射线，发现单位体积内氧气分子的数量达到氢分子的万分之一以上；作为对比，银河系内猎户座星云的氧气发射区域，单位体积内氧气数量仅为氢分子的百万分之一。
▲ 利用 IRAM 30 米望远镜在 Mrk 231 中探测到的氧气 118.75GHz 发射线谱。（Source：中国科学院上海天文台）
为什么 Mrk 231 有这么多氧气？一种可能解释是 Mrk 231 经历剧烈的制氧过程。NASA 喷射推进实验室天文学家 Paul Goldsmith 解释，这个星系是一个多产的恒星工厂，它产生新恒星的速度是银河系 100 倍，每年喷出 700 倍太阳质量的气体，这些来自银河系中心的高速气体可能会撞击磁盘气体，从尘埃颗粒中摇晃水冰从而形成分子氧。
反过来，氧气又可能是分子气体的重要冷却剂，可以帮助星系保持活跃：氧分子发出的辐射有助于冷却其他气体，从而使后者瓦解形成更多新恒星。
此外，由于地球大气会吸收氧气，因此银河系内的氧气无法透过地面望远镜观测，需利用太空望远镜；但位于银河系外的氧气却有机会透过地面望远镜探测到，这为其他更大型的地面毫米波阵列望远镜如 ALMA、IRAM 30 米望远镜等带来曙光。
新论文发表在《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。
- Astronomers Have Detected Molecular Oxygen in Another Galaxy For The First Time
- Molecular oxygen has been spotted beyond the Milky Way for the first time
- Molecular oxygen detected in the nearest quasar
- For the First Time, Molecular Oxygen Was Spotted Outside the Milky Way
（首图来源：pixabay）
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