研究表明130億年前一組星系帶來了宇宙最早的光

超弦 發佈 2020-01-12T08:13:48+00:00

誰也不知道,但是科學家們可以通過觀測數十億甚至數百億光年外的光來了解這一早期可能發生的現象。​在大爆炸之後的數億年里,整個宇宙都是一團厚厚的氫原子湯,在完全黑暗中遊動。

宇宙早期到底是什麼樣的?誰也不知道,但是科學家們可以通過觀測數十億甚至數百億光年外的光來了解這一早期可能發生的現象。

在大爆炸之後的數億年里,整個宇宙都是一團厚厚的氫原子湯,在完全黑暗中遊動。但是這個宇宙的早期太緻密了,第一顆存在的恆星的第一個光無法穿透它。早期的氫霧只能吸收並散射少許的星光,也就是說在這個時代宇宙還是黑暗的,直到更多的恆星、星系和黑洞慢慢地向生命中擴散,於是宇宙的第一道光也出現了。

這一切在大約5億年後都發生了變化,當時一場被稱為「再電離時代」的宇宙大變革開始了。隨著古老的星系變得越來越大,輻射出更強大的能量,他們開始將宇宙中的霧驅散掉,把周圍的氫原子分解成自由質子和電子的等離子體。突然某一時刻,光可以穿越宇宙中這些緻密之霧,首先是圍繞大星系的等離子體的「氣泡」,然後隨著多個氣泡開始膨脹和重疊而越來越遠。

現在,天文學家們第一次相信他們已經探測到了這些把霧氣凈化的氣泡,它們在130億光年之外的一組星系中重塑宇宙。

在本周在火奴魯魯召開的美國天文學會會議上提交的一項研究中,一個國際天文學家小組在一個即將出版的《天體物理學雜誌》上發表了一篇文章,指出了三個遙遠的星系,它們似乎在輻射一些曾經觀察到的最早的光。銀河系,命名為EGS77,大約在大爆炸之後大約6億8000萬年,並且似乎被圍繞著三個重疊的等離子體氣泡包圍著,這意味著宇宙的黑暗時代結束了。

為什麼這麼說呢?因為EGS77已經形成了一個巨大的氣泡,使得它的光可以傳播到地球,像這樣的氣泡可以在所有星系周圍生長,並填補了星系間的空間,使宇宙重新電離,並為光穿過宇宙掃清了道路。

為了找到這些古老的霧清除星系,研究人員調查了一小部分的空間,以獲得最早的恆星發出的紫外線的精確波長,也稱為李曼α發射。光從121.6納米的波長開始,但是經過數十億年在膨脹的宇宙中傳播之後,慢慢延伸到近紅外範圍(700納米到1毫米),這更容易被地球望遠鏡探測到。

這項調查發現了三個重疊的星點,它們似乎發出了古代恆星電離周圍環境時所特有的波長。研究小組將這些觀測數據與其他兩個望遠鏡的數據進行了比較,證實了星系距離約130億光年,使它們成為迄今為止探測到的最遠的星系團,並將其置於重新電離時代的前沿。而EGS77是第一個在清除宇宙迷霧的過程中被捕獲的星系群。

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