30個萬億次的地球上的海洋，直徑15地球萬次距離太陽

牛津大學物理系研究員Miguel Pereira Santaella領導的一項新研究使用ALMA天文台，並首次檢測到了（670μm）的空間水過渡。分子被發現在附近的一個螺旋星系（1.6億光年）內，宇宙大大擴大，氣氛最為透明（紅移676微米）。

這個星系中的水蒸汽發射源於其核心，在其核心，其中發生大多數星形成。為了讓您了解這個星系是多麼的巨大，細胞核中含有相當數量的30萬億倍於地球海洋的水，距離地球到太陽的直徑是1500萬倍。

從雲到河流，冰川到海洋，地球上都有水。然而，不太了解的是，分子在太空中的豐富程度如何。與地球不同，空間中的大部分水分以蒸汽的形式或形成冰幔粘在星際塵埃顆粒上。這是因為極低的星際空間密度 - 比空氣低幾萬倍，可防止液態水的形成。星星的誕生可以告訴我們宇宙的行為。但是，由於在這樣的灰塵中研究它們的唯一方法是通過紅外光，檢測能夠檢測這種光的水過濾是至關重要的。

水分子經歷波動的量子能級。這個活動允許我們觀察它們，被稱為水過渡。該術語是科學觀察的最佳點，這是水分子從一個量子態到另一個量子態的確切波長，發光並提高其可見性。

這些躍遷的大部分不是非常精力充沛，所以它們出現在電磁光譜的遠紅外和亞毫米範圍內，微小的波長（範圍從50μm和1000μm（1 mm））。從地面觀察這些水過渡是非常困難的，因為地球大氣中的蒸汽幾乎完全阻擋了排放。

技術的改進和超級望遠鏡的發展為宇宙提供了越來越大的通道，行星的洞察力正在迅速發展。我們現在可以以前所未有的方式檢測水過渡。他們最好從位於高空的望遠鏡觀察站，在極其乾燥的地點。例如位於海拔5000米的智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大毫米陣列（ALMA）。

那麼這個水過渡與過去觀察到的水分過度分開呢？他們的分析顯示，當這些水分子與紅外光子接觸時，它們的排放速度增強。這種活動的增加使科學家更容易觀察它們。水分子最吸引特定波長為79和132μm的光子，當被吸收時，這些光子可以加強過渡輪廓，從而提高其可見度。因此，這種特定的水過渡能夠顯示出比直接紅外觀測所允許的空間尺度小的星系中的紅外光的強度。

事件中產生紅外光，如超大質量黑洞的生長或星形成的極端爆發。這些事件通常發生在極度灰塵遮蔽的環境中，光線幾乎完全被灰塵顆粒吸收。由晶粒吸收的能量增加了它們的溫度，並且它們開始在紅外線中發射熱輻射。

捕捉這些事件可以讓我們了解宇宙的行為。但是，由於在這樣的灰塵中研究它們的唯一方法就是通過紅外光來檢測捕獲這種紅外光的水過渡是至關重要的。

向前推進牛津隊計劃在更多的星系中觀察這種水過渡，其中灰塵阻擋所有的光線。這將揭示這些防塵屏幕背後隱藏的東西，並幫助我們了解星系如何從星系形成的螺旋（如銀河系）演變成死亡橢圓星系，而不會形成新的恆星。

只有4600萬光年遙遠，螺旋星系NGC 2841顯示在頁面頂部，其醒目的黃色核和星系盤。粉塵通道，小，粉紅色的星形區域和年輕的藍色星形星團嵌入在扁平，緊密纏繞的螺旋臂中。相比之下，許多其他的螺旋展示了巨大的，掃蕩的大型星形區域的武器。NGC 2841的直徑超過15萬光年，甚至超過我們自己的銀河系。（哈勃，斯巴魯;羅伯托哥倫比亞）

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