天文学家在太阳系外清晰探测到磷化氢

科技日报讯（记者金凤）近日，南京大学副教授张曾华参与的国际合作团队，在一颗古老冷褐矮星“Wolf1130C”的大气中清晰探测到磷化氢。相关论文刊发于国际学术期刊《科学》。

张曾华介绍，磷与氢形成的磷化氢，是一种可能的生命标识分子。在太阳系内，它存在于地球、木星和土星大气中，但在太阳系外的褐矮星和气态巨行星中，磷化氢还一直未被探测到。

在距离太阳54光年的天鹅座天区恒星系统Wolf1130ABC中，褐矮星Wolf1130C沿着宽轨道围绕一个紧密的双星系统运行，该系统由一颗红矮星Wolf1130A和一颗大质量白矮星Wolf1130B组成。由于其金属丰度比太阳低很多，Wolf1130C一直是褐矮星领域的天文学家重点研究的目标。

此次研究中，科研团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜探测Wolf1130C的大气时，在其红外光谱数据中发现磷化氢。他们还通过使用大气反演的建模技术，确定了Wolf1130C中分子的丰度。红外光谱数据显示，磷化氢以约千万分之一的理论预测丰度存在于Wolf1130C的大气中。

为什么磷化氢存在于这颗褐矮星的大气中？张曾华告诉记者，一种可能性是Wolf1130C大气中的低金属丰度改变了其潜在的化学性质。在正常条件下，磷可能被束缚在其他分子中，如三氧化二磷。而在Wolf1130C的贫金属大气中，没有足够的氧来占据磷，使磷化氢能够从丰富的氢中形成。

另一种可能性是磷在Wolf1130ABC系统中局部产生，特别是由其白矮星Wolf1130B产生。白矮星是恒星完成氢聚变后留下的致密残核。当它们在表面吸积物质时，可能会发生失控的核反应，天文学家将其称为新星。虽然在最近没有看到Wolf1130ABC系统中有此类事件的证据，但新星通常有数千年到数万年的爆发周期。早期未被观察到的爆发可能留下了磷污染的痕迹。