天文學家發現：125億年前宇宙的奧秘，了解大爆炸之後十億年

知識 08-15

天文學家發現：125億年前宇宙中最不透明的地方含有相對較少的物質。

圖源：TNG Collaboration

人們早已知道宇宙充滿了類似暗物質和氣體的網狀網路。這個「宇宙網路」佔據了宇宙中大部分的空間，我們銀河系只是其中的一小部分。今天，星系之間的氣體幾乎是完全透明的，因為紫外線輻射把電子從原子中分離出來。

十多年前，天文學家注意到，在遙遠的過去，大約是125億年前，或者說大約是在大爆炸之後的10億年，宇宙深處的氣體不僅不是透明的，使得紫外線無法穿過，而且透明度也並不處處相同，使人看不到遙遠星系發出的光。

圖源：ucla

幾年前，一個由貝克爾領導的劍橋大學的研究團隊，發現這些透明度的差異很大，致使不同的地方氣體的量和輻射的量也各有不同。

星系際介質的專家貝克爾說：「今天，我們生活在一個相對同質化的宇宙中，它包括暗物質和滲透星系間空間的氣體。不論你朝任何方向看，星系間的氣體的平均數量大致都相同。然而，在早期，深空中的氣體看起來從宇宙的一個區域到另一個區域非常不同。」

為了找出造成這些差異的原因，來自里弗賽德、聖巴巴拉和洛杉磯校園的加利福尼亞大學天文學家團隊使用世界上最大的望遠鏡之一：位於夏威夷莫納克亞山頂端的昴星望遠鏡進化觀測。他們在廣闊的區域尋找星系，密切觀察大約3億光年大小的區域，這是塊已知的星系間氣體極其不透明區域。

一般來說，宇宙網路不透明通常意味著內有更多的氣體，因此會有更多的星系。但是研究小組發現了相反的情況：這個地區的星系比其它地方要少得多。

這項發現發表在2018年8月的《天體物理學雜誌》上，可能最終揭示宇宙歷史的另一個階段。在大爆炸之後的第一個十億年里，來自第一星系的紫外光充滿了宇宙，並永久地轉化成了深空中的氣體。天文學家認為，這發生在更早的星系區域，星系際輻射的巨大波動斑塊要能是這一過程的遺迹，可為人們提供其是何時發生、以及如何發生的線索。

貝克爾說：「我們還不知道第一星系是如何形成的，以及它們是如何改變周圍環境的。」

通過研究星系和深空中的氣體，天文學家們希望能夠更深入地理解星際生態系統是如何在早期宇宙中形成的。

本文根據外國媒體近期報道編寫，未標註圖片源於網路。