奇特原子终结宇宙“黑暗时代”:第一个星系形成时刻

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  北京时间12月12日消息,据国外媒体报道,宇宙太久 在数亿年的时间里一片黑暗,而有一种原子可能太久 开启你你这些 被遗忘时代的钥匙。

  并且之前 ,在第一颗恒星形成之前 的几百万年里,整个宇宙一片黑暗。这段宇宙“黑暗时代”从大爆炸后约20万年开使,持续了数亿年,标志着最近一次真正的真空;宇宙中没人 行星,没人 恒星,没人 星系也没人 生命,没人 一团由大爆炸形成的氢原子组成的雾,在无尽的黑暗中飘荡。

  今天,世界各地的望远镜全部也有试图一窥哪几个原始的氢(被称为中性氢原子),以取舍黑暗时代最终开使,以及第另另另另一个多星系形成的时刻。随便说说哪几个古老的原子非常难以捉摸,但在澳大利亚内陆进行观测的一组研究人员可能可能十分接近找到它们。

  根据发表在预印本数据库arXiv上的一项新研究,天文学家使用默奇森广域阵列(Murchison Widefield Array,简称MWA)射电望远镜深入观察宇宙的过去,搜寻中性氢的标志性波长。遗憾的是,研究人员没人 找到你会找的东西,但利用望远镜阵列最近更新的设置,研究小组取舍了中性氢信号速度的最低限度。

  可能中性氢信号比亲戚亲们 在论文中设定的极限更强,那望远镜就会探测到它们。这意味着着分析寻找哪几个古老分子的工作仍在继续,而研究人员现在知道,中性氢的痕迹随便说说比预期的更加模糊。

  第另另另另一个多原子

  贯穿早期宇宙的能量是没人 之强,以至于每个原子的电子都被夺走,从而获得另另另另一个多正电荷。第另另另另一个多原子是带正电荷的氢离子。在数十万年的时间里,宇宙冷却并膨胀到足以让哪几个氢离子重新获得电子,再次变成中性。哪几个中性的氢原子被认为是宇宙黑暗时代的主要形状。最终,当足够多的原子聚集在一起,形成第一批恒星时,哪几个原子又会被哪几个恒星的辐射能量重新电离。

  科学家可能知道,中性氢发出的辐射波长为21厘米。然而,随着宇宙在过去的120亿年里不断膨胀,哪几个波长也被拉长了。据这项新研究的作者估计,中性氢的波长可能延伸到合适2米,而亲戚亲们 正是利用WMA望远镜在天空中搜索你你这些 信号。

  哪几个的什么的问题是,有或多或少光源(包括人造的和火山岩石石的)都以相同的波长辐射。所有哪几个或多或少光源都比亲戚亲们 试图探测的信号强太久有个数量级,即使是从一架恰好经过望远镜里面的飞机反射回来的调频无线电信号,也足以污染数据。

  并且,研究人员写了一组方程,以在观察结果中识别并去除哪几个干扰。在拍摄了160 多张天空的无线电波快照后,研究人员取舍,亲戚亲们 发现的每另另另另一个多2米波长的痕迹信号都来自于中性氢以外的或多或少来源。

  随便说说最重要的中性氢原子信号仍未被发现,但这项新研究成功缩小了未来寻找中性氢的范围。研究人员称,哪几个结果有力地表明,MWA望远镜的观测正引导亲戚亲们 沿着正确的道路寻找中性氢。随着进一步的研究,宇宙黑暗时代的最后遗迹可能变慢就会被发现。

  哪几个是宇宙的“黑暗时期”?

  宇宙演化历史中的“黑暗时期”指的是大爆炸开使时的等离子体复合到第一代恒星开使形成的使其。此前的宇宙中充满高能量的光子,意味着着分析宇宙中的普通物质(主太久 氢和氦)发生电离具体情况。大爆炸后约20万年时,随着宇宙膨胀,哪几个光子的能量不够以再电离氢和氦,于是自由电子与氢、氦原子构成中性原子。随着自由电子消失,光子可不可否自由传播,不再发生散射,从而使宇宙变得透明。哪几个光子最终红移至微波波段,形成今天亲戚亲们 所观测到的宇宙微波背景辐射。此时的宇宙十分均匀,没人 恒星,除了氢、氦和血块在大爆炸核合成时期产生的轻核如氘、氦-3、锂之外也没人 或多或少元素,并且被称为黑暗时期。

  目前,现有的天文观测可不可否看后黑暗时期之前 的宇宙,即宇宙微波背景辐射;可不可否能看后黑暗时期之前 的宇宙,包括恒星、星系、类星体等,但仍然无法观测到黑暗时期的宇宙。了解并观测这段时期发生的物理过程是天文学中非常重要的科学哪几个的什么的问题。