據(jù)國外媒體報道，對我們的宇宙而言，第一批恒星的蘇醒無疑是個重要時刻。但這一時刻對科學家而言始終顯得極為神秘。

　　不過在一項新研究中，一支天文學家團隊成功發(fā)現(xiàn)了一些迄今為止見過的最古老的星系?？茖W家指出，這些天體早在宇宙只有6.8億歲時，就已經(jīng)完全成型了。他們還發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)，證明這些星系曾向四周發(fā)出過大量極強的紫外輻射。

　　這波洶涌的紫外輻射在宇宙中形成了許多巨大的泡泡，中性氣體在其中受到激發(fā)和電離，為天文學家呈現(xiàn)了宇宙這一重大變革時期的首個直觀圖像。

　　黎明之前

　　很久很久以前，宇宙中一度沒有一顆星辰閃耀。在宇宙形成早期，所有物質(zhì)都非常均勻，各處的密度都差不多，頗為無趣。

　　當時的宇宙也十分“中性”，這倒是與宇宙剛形成時不太一樣。在大爆炸發(fā)生后的幾十萬年內(nèi)，宇宙極為熾熱和稠密，四處充斥著等離子體。原子也在巨大的拉扯下，被分離成了電子和原子核。

　　但到了宇宙38萬歲時，這種混亂局面終于宣告結(jié)束。宇宙擴張到了足夠大，溫度也降到了足夠低，電子終于能與原子核結(jié)合起來、形成了第一批氫原子和氦原子。在這一系列事件發(fā)生的過程中，還釋放出了巨量輻射，也就是我們?nèi)缃袼f的“宇宙微波背景”。

　　在此之后的千百萬年間，宇宙始終維持著這種安靜的中性狀態(tài)。但隨著宇宙進一步擴張、溫度進一步降低，一些小小的“種子”開始逐漸形成，即一些偶然形成的、密度比周圍稍大的氣體團塊。這讓它們擁有了比周圍更大的引力，可以將四周的物質(zhì)吸引過來。隨著質(zhì)量逐漸增長，它們的引力也越來越大，吸引的物質(zhì)越來越多。隨著時間的流逝，寂靜、黑暗、中性的宇宙就這么孕育出了第一批恒星和星系。

　　黎明降臨

　　我們并不清楚第一批恒星究竟是何時形成的，但它們形成時的場面一定十分盛大而壯觀。因為此時的宇宙已經(jīng)不再呈中性、而是被電離了。

　　我們平時接觸到的物質(zhì)大多都由完整的原子構(gòu)成，原子核由外層電子規(guī)規(guī)矩矩地包圍著。這些電子在原子外層來回飛奔，與其它電子相互結(jié)合，產(chǎn)生我們所說的化學反應(yīng)。

　　但這種情況其實非常獨特。到目前為止，宇宙中的大部分物質(zhì)都是等離子體，就像很久很久以前、電子和原子核各自“分居”一樣。太陽由等離子體構(gòu)成，其它恒星由等離子體構(gòu)成，星云也由等離子體構(gòu)成，恒星和星云之間的物質(zhì)也都是等離子體。

　　在宇宙形成38萬年時，其中的等離子體一度轉(zhuǎn)化成了中性氣體。但在130億年后的今天，宇宙中的大部分物質(zhì)又重新變成了等離子體。在此期間一定發(fā)生了什么特殊的事情，將宇宙中的原子又撕裂了開來。既然在我們可觀測的宇宙范圍內(nèi)全都是等離子體，一直到宇宙中出現(xiàn)的第一批宇宙和星系都是如此，說明造成這種“再電離化”的事件一定發(fā)生在很久很久以前。

　　天文學家認為，也許是初代恒星（和它們死亡時的超新星爆發(fā)）發(fā)出的大量紫外輻射將整個宇宙變回了等離子體狀態(tài)。但我們并不清楚該事件發(fā)生的確切時間。即使是最強大的望遠鏡和深空探測任務(wù)也暫時無法看到這么久之前的情況。我們可以清楚地看到宇宙微波背景，也能清楚地看到今時今日的宇宙，但介于這兩者之間發(fā)生的事情卻仍是一個未解之謎。也就是說，我們既不知道第一批恒星是何時出現(xiàn)的（即天文學家所謂的“宇宙黎明”），也不知道在此之后的“再電離期”是何時開始的。

　　“吹泡泡”

　　但這種形勢已經(jīng)有所改變。為了了解宇宙成長與演化過程中的這段關(guān)鍵“青春期”，我們正在尋找越來越古老的星系，同時對它們周圍的氣體也展開了調(diào)查。就在最近，一支國際研究人員團隊剛剛發(fā)現(xiàn)了三個光芒極弱、體積極小、且距我們極為遙遠的星系。

　　這些星系早在宇宙只有6.8億歲時就已經(jīng)完全成型了。這倒沒什么驚人的，畢竟我們此前也發(fā)現(xiàn)過這么古老的星系。但在此次研究中，研究人員分析了這三個星系周圍環(huán)境中的輻射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些星系已經(jīng)開始向周圍宇宙中吹出電離化的等離子體“泡泡”了。也就是說，這些星系發(fā)出的輻射已經(jīng)開始使周邊宇宙發(fā)生轉(zhuǎn)變了。這是我們首次發(fā)現(xiàn)宇宙處于再電離時期的清晰跡象。雖然天文學家此前已經(jīng)推測出，再電離化在宇宙滿10億歲前便已結(jié)束，但沒人想到它竟會開始得這么早。

　　這些星系將成為即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯望遠鏡的絕佳觀測對象，因為該望遠鏡正是為了研究宇宙歷史上的這一時期而設(shè)計的。若觀測結(jié)果符合科學家的猜測，并且能找到更多再電離化的實例，我們也許總算能對宇宙這段古老而動蕩的過往有所了解了。（葉子）

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