首次！宇宙第一縷曙光被捕捉，或改寫對暗物質認知

宇宙演化的時間線。該研究確認，最早的恆星誕生時間不晚於大爆炸後1.8億年。繪圖：N.R. Fuller，美國國家科學基金會

宇宙的黑暗時代

在大爆炸中誕生的宇宙溫度曾非常高，光子不斷與電子碰撞，使其無法和原子核穩定結合，此時的宇宙是一團原子核、電子和光子混雜在一起的濃湯，是完全不透明的。而宇宙隨著膨脹而不斷冷卻，當溫度降低到原子核可以與電子結合為穩定的原子，光子中解放出來，成為了微波背景輻射，宇宙也變得透明了。在這之後，宇宙中只有氫原子（還有一些氦原子）組成的氣體，溫度也已經冷卻得非常低。在整個宇宙中，一絲可見光都沒有，因此天文學家把這個階段稱為「宇宙的黑暗時代」。

這個位於澳大利亞西部的默奇森射電天文台的射電天線首次探測到宇宙早期的21厘米氫原子輻射信號。

在此項研究中，EDGES團隊的目標是探測波長在1到6米之間的全天微波背景輻射譜。他們的設備相對來說比較簡單，就是一台餐桌大小的射電天線。儘管沒能力分辨信號在空間上來自天空中的哪個位置，但這個天線非常適合捕捉微弱的低頻信號。

研究者發現，輻射譜在波長大約4.3米到3.5米之間出現了一個非常明顯的「山谷」，這正好對應於紅移從20到15的21厘米輻射。這樣的紅移對應於大爆炸後1.8億年到2.7億年間，「山谷」意味著此時第一代恆星剛出現，發出的紫外線導致氫原子吸收微波背景輻射中的21cm成分。

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