在宇宙還非常年輕時，曾有一段「黑暗時代」，那時宇宙大爆炸中形成的基本粒子結合成了中性氫元素，但可以照明的恆星或星系還沒出現。這一時期開始於大爆炸後不到50萬年時，並在第一批恆星形成之時結束。雖然計算機模擬實驗展示了這個演化階段，但直接的觀測證據卻很匱乏。
據美國國家科學基金會（NSF）旗下的國家光學-紅外天文研究實驗室（OIR Lab）官網1月5日消息稱，科學家最近在基特峰國家天文台（KPNO）的研究項目中發現了早期宇宙遺留下來的幾個相互重疊的氫氣氣泡，這些氣泡在宇宙大爆炸後僅僅6.8億年時就被早期星系中的恆星所電離化了。這一發現是關於第一代恆星形成並開始重新電離宇宙中氫氣的最早直接證據。同日，科學家在第235屆美國天文學會（AAS）大會的新聞發布會上公布了他們的研究結果。
OIR Lab的天文學家們利用KPNO直徑4米的梅奧爾（Mayall）望遠鏡上的紅外成像儀，獲得了一組被命名為「EGS77」的星系的圖像，其中就包含前文提到的那些第一批恆星。
美國航天航空局（NASA）戈達德太空飛行中心（GSFC）的James Rhoads介紹道：「年輕的宇宙充滿了氫原子，它們對紫外線的衰減作用如此之大，以至於擋住了我們觀測早期星系的視線。EGS77是第一個在其『清除』宇宙迷霧的過程中被人類捕獲的星系群。」
這個所謂的「宇宙黎明」，是介於中性宇宙和電離宇宙之間的中間狀態，早前已經被科學家預測到。GSFC的研究員Sangeeta Malhotra解釋道：「我們本以為在宇宙史上，這一時期的再電離氣泡會很罕見且很難發現，所以確認這一轉變過程是很重要的。」
原創編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：雷鑫宇
原文連結： https://www.nationalastro.org/news/cosmic-bubbles-reveal-the-first-stars/
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