科学家发现宇宙在大爆炸后是如何被照亮的

   日期:2025-11-11     来源:本站    作者:admin    浏览:53    
核心提示:      法国巴黎天体物理研究所的研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)证明,昏暗的小星团移除了掩盖早期宇宙的致密氢

  

  

  法国巴黎天体物理研究所的研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)证明,昏暗的小星团移除了掩盖早期宇宙的致密氢雾。

  这项研究发表在科学杂志《自然》上。

  “宇宙变得透明……正是因为再电离,我们才能够看到遥远的星系,”该研究的主要作者、巴黎天体物理研究所的天体物理学家哈基姆·阿特克(Hakim Atek)说。

  在大爆炸之后,宇宙中充满了微小的粒子,持续了大约38万年。随着宇宙冷却,松散的电子和质子融合形成中性氢气。

  随之而来的是长时间的黑暗,直到气体坍缩形成发出紫外线的恒星。然而,穿透宇宙的剩余气体要么吸收了紫外线,要么分散了紫外线。这使得宇宙看起来像一片雾蒙蒙的林地,有微弱的、闪闪发光的萤火虫和只有在很短的距离内才能看到的光源。

  要使宇宙变得透明,就需要用电离辐射轰击这些气体,将中性氢转化为带电粒子。

  科学家们研究了三种可能的来源:巨型星系和矮星系,以及由巨大黑洞或类星体提供能量的高能光束。研究小组观察到,婴儿星系能够发射电离辐射。

  然而,马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家詹姆斯·罗兹(James Rhoads)——他不是研究小组的一员——认为,没有什么可以替代从早期星系获得的实际数据来证实这一理论。

  电离辐射是原子发出的一种能量形式,它以电磁波的形式在空间中扩散,比如伽马或x射线,或者以中子、β或α粒子等粒子的形式。

  研究人员利用远离地球的一大群星系作为天然望远镜,研究了宇宙诞生不到10亿年时的8个小星系。这些巨大的星系体是那个时期观测到的最沉闷的星系体。

  通过分析JWST的数据,天文学家研究了来自这些星系的紫外线,估计了它们周围电离氢气的能力。科学家们认为,这些小星团在大爆炸后的10亿年里非常普遍,它们可以电离宇宙中所有的气体,即使只有5%的电离辐射逃逸到星系间空间。

  小星系是宇宙中最早形成的星系之一,每个星系都发出辐射,产生透明的气泡,膨胀到邻近的气体云中。随着时间的推移,所有这些气泡合并并改变了宇宙。

 
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