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宇宙什么时候“醒来”?。。

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遥远而古老的星系将帮助我们理解宇宙是如何再次变成等离子体状态的。新浪科技讯北京时间3月16日消息,据国外媒体报道,对于我们的宇宙来说,第一批…

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宇宙什么时候“醒来”?。。

遥远而古老的星系将帮助我们理解宇宙是如何再次变成等离子体状态的。新浪科技讯北京时间3月16日消息,据国外媒体报道,对于我们的宇宙来说,第一批明星的觉醒无疑是一个重要时刻。但这一刻对科学家来说一直是个谜。但在一项新的研究中,一组天文学家发现了一些有史以来最古老的星系。科学家指出,这些天体早在宇宙只有6.8亿年前就已完全形成。他们还发现了证据,证明这些星系在其周围发射了大量极强的紫外线。这波强烈的紫外线辐射在宇宙中形成了许多巨大的气泡,中性气体在其中被激发和电离,为天文学家呈现了这一重大转变时期宇宙的第一张直观图像。

早在黎明之前,宇宙中就没有一颗恒星在闪耀。在宇宙形成的早期,所有的物质都是非常均匀的,而且各地的密度几乎一样,这是相当无聊的。当时的宇宙也很“中性”,这与宇宙刚形成时有很大的不同。在大爆炸后的数十万年里,宇宙是极其炽热和稠密的,到处充满了等离子体。原子也被拉成电子和原子核。但当宇宙达到38万时,混乱终于结束了。宇宙已经足够膨胀,温度已经足够下降,电子最终可以与原子核结合形成第一批氢和氦原子。在这一系列事件的过程中,大量的辐射也被释放出来,这就是我们现在所说的“宇宙微波背景”。

在那之后的数百万年里,宇宙一直保持着这种安静的中立状态。但随着宇宙的膨胀和温度的进一步降低,一些小的“种子”开始形成,即一些偶然形成的气团,其密度略大于周围的气团。这使得它们比周围的环境具有更大的引力,从而可以吸引周围的物质。随着质量的增加,它们的引力变得越来越强,越来越多的物质被吸引。随着时间的推移,寂静、黑暗、中性的宇宙诞生了第一批恒星和星系。我们不知道黎明时第一颗星是什么时候形成的,但它们一定非常壮观。

因为宇宙不再是中性的,而是电离的。我们接触到的大多数材料是由完整的原子组成的,原子核被外层电子所包围。这些电子在原子外层来回奔腾,与其他电子结合,产生我们所称的化学反应。但这是一个非常独特的情况。到目前为止,宇宙中的大部分物质都是等离子体,就像很久以前一样,电子和原子核分离了。太阳由等离子体构成,其他恒星由等离子体构成,星云则由等离子体构成。恒星和星云之间的物质也是由等离子体构成的。当宇宙有38万年历史时,等离子体曾被转换成中性气体。

但在130亿年后的今天,宇宙中的大部分物质再次转变成等离子体。在这期间一定发生了一些特别的事情,撕裂了宇宙中的原子。因为在我们可观测的宇宙中,直到宇宙中的第一个宇宙和星系中,都存在着等离子体,所以导致这种“再电离”的事件一定发生在很久以前。天文学家认为,正是来自第一颗恒星(以及它们死亡的超新星)的巨大紫外线辐射,使宇宙回到了等离子体状态。但我们不知道具体是什么时候发生的。即使是最强大的望远镜和深空任务也暂时看不到这么久以前发生的事情。

我们可以清楚地看到宇宙的微波背景,也可以清楚地看到今天的宇宙。但他们之间发生了什么仍然是个谜。也就是说,我们不知道第一颗恒星是什么时候出现的(天文学家称之为“宇宙黎明”),也不知道之后的“再电离期”是什么时候开始的但情况已经改变了。为了了解宇宙生长和演化过程中这个关键的“青春期”,我们正在寻找越来越多的古老星系,并研究它们周围的气体。就在最近,一个国际研究小组刚刚发现了三个星系,它们的光线非常微弱,体积非常小,距离我们非常遥远。

这些星系是在宇宙只有6.8亿年时完全形成的。这并不奇怪,毕竟,我们以前发现过这样一个古老的星系。但在这项研究中,研究人员分析了这三个星系周围环境的辐射,发现这些星系已经开始向周围宇宙吹电离等离子体“气泡”。换句话说,来自这些星系的辐射已经开始改变周围的宇宙。这是宇宙处于再电离时期的第一个明显迹象。尽管天文学家推测,在宇宙达到10亿年前,去离子就已经结束了,但没人想到会这么早开始。这些星系将是即将到来的詹姆斯韦伯望远镜(James Webber telescope)的完美目标,该望远镜是为研究宇宙历史上这一时期而设计的。

如果观测结果与科学家们的推测一致,并能找到更多的重电离例子,我们也许最终能了解宇宙的古老而动荡的历史。(离开)。。

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