近日,物理与光电工程学院杨雪娟教授和美国密苏里大学合作,基于詹姆斯韦伯太空望远镜的观测,发现在红移为2.17的双重类星体系统SDSS J0749+2255中,广泛分布着富含脂肪链的多环芳香烃分子。这是迄今为止人类观测到芳香脂肪有机分子的最高红移星系,对应宇宙大爆炸后约30亿年(即距今110余亿年),适值“宇宙正午”(Cosmic Noon)时分,在这一时期,宇宙的整体恒星形成率和星系中心超大质量黑洞的生长皆处于历史最高峰。
双重类星体(dual quasar)是罕见天体,源于两个独立星系的碰撞与合并,其核心各自拥有一个正在大量吞噬周围物质并剧烈发光的超大质量黑洞。对于星际有机分子来说,双重类星体周围环境极为恶劣,来自类星体的极强紫外辐射和类星体喷流激波往往会摧毁这些有机分子。


我校杨雪娟教授及其合作者在双重类星体系统SDSS J0749+2255中探测到富含脂链的芳香分子
出乎意料的是,杨雪娟教授与合作者一道,在SDSS J0749+2255这一正当宇宙正午的双重类星体系统中,探测到了波长位于3.3微米和3.4微米的红外发射光谱,分别来自有机分子的芳香性苯环和脂肪性碳链结构。基于杨雪娟教授与美国合作者自行提出的、定量测定芳香有机分子脂肪度的方法,他们发现,在靠近类星体的核心区域,脂肪度很高,甚至显著高于周围区域。这项发现,打破了以往的科学认知。人们通常认为,在环境恶劣的类星体核心区域,芳香烃分子不应“幸存”;因其易被剥离之故,附着其上的脂肪链更是如此。这项研究表明,碳氢化合物对类星体强烈光辐射和激波的耐受力远超想象,这为深入研究星系并合、恒星形成、黑洞生长及其对星际介质特别是星际有机分子的产生、存活、激发与毁灭机制提供了全新的视角。


美国天文学会的亮点报道
这项研究已以“宇宙正午双重类星体J0749+2255中芳香与脂肪族发射的广泛探测(Widespread Detection of Aromatic and Aliphatic Emission in the Dual Quasar J0749+2255 at Cosmic Noon)”为题,发表在美国天文学会主办的“The Astrophysical Journal Letters“《天体物理杂志快报》上。该文第一作者C.E. Mentzer是杨雪娟教授与美国密苏里大学李爱根教授联合培养的博士生,杨雪娟教授和李爱根教授为该文共同通讯作者。
论文发表后,美国天文学会作为研究亮点,以“科研人员在双重类星体近旁意外发现碳氢化合物(Researchers Spot Hydrocarbons Surprisingly Close to a Quasar Pair)”为题,予以专题报道
链接:https://aasnova.org/2026/07/22/researchers-spot-hydrocarbons-surprisingly-close-to-a-quasar-pair/

国际AstroPAH新闻月刊选为封面
该研究亦被国际AstroPAH新闻月刊选为封面,并以“编者按”专题予以积极评价:“本月的封面图片聚焦一项不同寻常的发现:在处于宇宙正午时期的一个双重类星体中,探测到了芳香和脂肪碳氢辐射(Our cover image this month highlights a remarkable discovery: the detection of aromatic and aliphatic hydrocarbon emission from a dual quasar observed during the epoch of cosmic noon)”。
论文链接:http://doi:10.3847/2041-8213/ae7e86