科学家发现13亿年前宇宙逃脱“黑暗时代”线索

　　据物理学家组织网6月11日报道，一个国际天文学家团队使用位于夏威夷的凯克望远镜和昴星望远镜，通过观察研究附近的星系推断宇宙最初星系形成情况，由此发现了约13亿年前宇宙如何逃离“黑暗时代”的重要线索。

　　该团队由斯威本科技大学天体物理学家李·斯皮特勒博士和邓肯·福布斯教授、加州大学圣克鲁兹分校亚伦·斯基博士和珍·布罗迪教授以及瑞士苏黎世大学本·摩尔教授等组成。研究结果已发表在最新一期《英国皇家天文学会每月公告》上。

　　根据目前科学界普遍认可的大爆炸理论，我们的宇宙是137.5亿年前由一个非常小的点爆炸形成的。大爆炸初期宇宙极为明亮，但随着宇宙的膨胀，大爆炸约38万年后，能量逐渐形成了物质，大量密集的“氢气雾”弥漫在宇宙之中。在此期间，大量的第一代恒星所产生的光在被雾吸收后，只能传递很短的距离。该时期被称为宇宙的“黑暗时代”，但鲜少有人知道在那个时候究竟发生了什么。

　　李·斯皮特勒解释道，在黑暗时代，氢雾浓缩在某些地方，使恒星、黑洞和最初的星系得以形成。而这些星系是紫外线辐射的重要来源，最终星系所发出的射线开始燃烧氢雾，氢原子被紫外线电离，这个过程被称为再电离。“获取有关再电离的信息是非常有挑战性的，因为它发生得太遥远了。天文学家需要获得那时的光线才可以观察到当时发生了什么，但这非常困难，超越了现代望远镜的能力极限。”

　　斯皮特勒博士带领国际研究小组选择探寻附近星系再电离的迹象，以便更容易观察，从而获得线索。福布斯教授解释说：“我们对附近星系进行了解，来理解很遥远之前发生的事情，大致与研究化石了解地球历史进程的方式相同。我们可以看到在再电离刚刚结束的星系周围的地区，由此了解有关黑暗时代的一些重要问题，诸如第一代恒星是什么样的？第一批星系是如何形成的？许多超大质量的黑洞存在吗？”

　　该研究小组寻找在古老星团中凝滞恒星形成的迹象，并测量星系周围再电离通过的时期。通过测量在三个星系并包括银河系周围再电离发生的时期，研究人员发现氢雾最初在宇宙的孤立、低密度地区被烧掉，而几亿年后，在宇宙密集、拥挤的区域发生再电离。这表明，在宇宙拥挤区域的星系，过去更可能是被非常密集的氢雾所笼罩。而氢雾如此密集的地区与相对雾淡的地区相比，则需要大量的光源和更多的时间来燃烧掉浓雾。

　　斯皮特勒说：“了解再电离如何在宇宙中穿过是非常重要的，尽管这非常具有挑战性，但我们的技术提供了一种新的方法来解决这个问题。”(记者 华凌)