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第一缕光线起源于哪里?

2018-09-17 22:59:41   作者:李楠 编译   来源:科学媒介中心   分享:扫描到手机

第一缕光线起源于哪里?,在整个宇宙的演变史中,这是我们急于绘制的一块拼图。最近,天文学家们在一个比以往任何时候看到的都要远的星系中发现了氧气,而这个星系在大爆炸后仅仅5亿年就存在了。这些事实为回答“宇宙中第一批恒星在何时形成”这个问题,提供了新的佐证。

春天,数不清的花蕾在树木和灌木的枝头上静待花开。这个时节如果放在宇宙演变的时间轴上,所对应的应该是大爆炸后几亿到十亿年之间的那段时期。那时,第一批恒星和星系开始燃烧,向黑暗的宇宙发射光线。

在整个宇宙的演变史中,这是我们急于绘制的一块拼图。最近,天文学家们在一个比以往任何时候看到的都要远的星系中发现了氧气,而这个星系在大爆炸后仅仅5亿年就存在了。这些事实为回答“宇宙中第一批恒星在何时形成”这个问题,提供了新的佐证

这个“宇宙黎明”时期之所以重要,不仅因为第一个星系在此时诞生,而且它是宇宙一个重要的过渡时期。在这个过程中,电中性的星系间介质(围绕在星系周围的广阔的氢气海洋)中的原子受到从第一个星系逃逸出来的紫外线辐射的轰击。其电子被从原子中剥离出来,导致气体带电,即“离子化”。这个阶段被称为“再离子化时期”,其具体过程至今仍不得而知。如果可以看到这个过程是什么时候开始的,会对研究有着巨大的帮助。因此,探索的一部分就是寻找最遥远的星系。

天文学家通常是靠对于光的探测来观察宇宙。而光穿过分隔地球与其他恒星系的辽阔空间需要相当长的时间。此时此刻,你手机屏幕上的光大约需要大约三分之一纳秒就可以到达你的眼睛。而离太阳最近的恒星发出的光需要4年才能到达地球。令人惊讶的是,从名为MACS1149-JD1的星系中心射来的光,要经过130亿年的漫长旅行,才能在地球上被探测到。这意味着我们看到的MACS1149-JD1 是它130亿年前(也就是大爆炸后的5亿年)的样子。

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