宇宙中最早的星系比科學家預期的更明亮

我們的宇宙已經137億歲了，但是我們仍然對宇宙是如何誕生這個問題知之甚少。有時候，就連我們認為自己知道的東西，結果都是錯誤的：科學家們剛剛認識到，宇宙中最古老的星系，那些在宇宙誕生10億年之前就存在的星系，比我們想像的要明亮得多。隨著研究人員的深入研究，他們開始揭示出宇宙最開始的奧秘。當宇宙從一個無限小的點擴張時，隨著事件大爆炸的發生，宇宙開始誕生了。起初，宇宙中的物質只不過是微中子、電子和質子等微小粒子。

假如我們能乘坐時光機旅行到大爆炸那個時刻，我們什麼也看不到。這是因為電子以同樣的方式散射。由於光不能自由移動，這使得宇宙不透明。最終，宇宙冷卻到足以讓原子形成，進而讓光透過來。第一顆恆星出現在宇宙第1億或2億年生日的時候，不久之後，第一個星系出現了。大約127億年前，宇宙看起來很像我們現在的宇宙，那時的欲走充滿了恆星和星系。這些星系非常年輕。在這一點上，宇宙經過了一個重要的里程碑，即再電離時代。在這個新的宇宙中，原子氫以一種新的形式存在，即一種電離的形式，這意味著它是帶電的，而不是中性的。

這是因為之前存在的中性原子吸收了所有較短波長的光，如X射線、紫外線和伽馬射線。新的電離原子使這些波長發光，這給了我們一個關於宇宙如何工作的更加完整的觀點。例如，黑洞往往在X射線中發光，而紫外線則幫助我們了解更多關於年輕恆星的溫度。正如瑞士日內瓦大學博士後研究員斯蒂芬·德巴羅斯領導的一項新研究所宣布的那樣，研究人員使用NASA的斯皮策太空望遠鏡從宇宙之初就檢測了135個星系。研究小組發現，這些早期的星系在紅外（熱輻射）光下非常明亮。這種熱量來自電離輻射撞擊星系內的氫和氧。

這反過來又向我們展示了星系是如何形成的。NASA在一份聲明中說：「這意味著這些星系主要由年輕的大質量恆星組成，這些恆星主要由氫和氦組成。」和現代星系中發現的恆星相比，它們含有非常少量的「重」元素（如氮、碳和氧）。這告訴我們一件非常有趣的事情：第一個星系並不包含第一顆恆星。宇宙中最早的恆星是由氫和氦組成的，早在宇宙誕生之初就形成了超新星。隨著時間的推移，它們的爆炸為更多代恆星提供了燃料。那些早期的「下一代」星系包含在古老的星系中。我們對再電離的時代認識仍舊知之甚少。但是想要了解更多，我們則需要另一個能收集更多光線的天文台。幸運的是，NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡預計將於2021年發射，它可以研究許多與斯皮策望遠鏡相同的波長。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！