­宇宙年夜爆炸后梗概30万年，照亮进入了暗中时代。宇宙在那漫长的缕光日子里，时间险些是从何凝集的，没有恒星，而晚没有星系，期星整个宇宙被中性氢所布满。系样­再次照亮宇宙的本揭第一缕光从何而来？宇宙何时最先变得敞亮？­资料图：太空­中国科技年夜学王俊贤传授和中科院上海天文台郑振亚研究员及其互助者近日不雅测得到了一个宇宙晚期(年夜爆炸后约8亿年，约为宇宙以后春秋6%时)的照亮星系样本，并由此发明其时的宇宙宇宙中星际介质里氢的电离比例约50%。正如平明之前的缕光暗中，在这个暗中时代末期，从何宇宙第一代恒星和星系最先造成，而晚它们收回的期星紫外光辐射电离了周围的中性氢，使得整个宇宙最先一点点敞亮起来。系样­近日，这一冲破性进展揭晓在国际一流天体物理期刊《天体物理快报》上。美国国度光学天文台本地时间7月11日，以“悠远的星系揭开宇宙暗中时代末期的面纱”为题专门撰文报道了此项研究冲破。­一个极具应战性的问题­先来看一下宇宙的前世此生吧。­约莫138亿年以前，咱们的宇宙造成于一次年夜爆炸，其时的温度到达10亿摄氏度以上。氢元素和氦元素，就是这个时辰孕育发生的。年夜爆炸确定了氢和氦元素各自的比例，氢元素梗概占全体数量的90%摆布(品质上占75%)。­想象一下，整个宇宙其时就是一锅热粥，氢元素处于电离状况，阿谁时辰的宇宙是敞亮的。而跟着温度降落，宇宙徐徐冷上去，已经处于电离状况的氢元素酿成了中性氢元素，它可以接收宇宙中的紫外光，从而束厄局促住这些光子，使其无奈自若达到远方。宇宙年夜爆炸后梗概30万年，整个宇宙堕入了一片暗中之中。­然而，在这宇宙的暗中期间，在引力作用下，宇宙的布局最先慢慢造成：氢元素造成了第一代恒星和星系，第一代恒星的品质可能很是年夜，相称于几百个太阳。这些恒星聚变时孕育发生了年夜量的紫外光子，孕育发生了很多像气泡一样的电离泡。跟着电离作用加速，在某个非凡阶段，整个宇宙的星际介质再次酿成电离情况，从而竣事了宇宙的暗中时代。­这个历程被称之为“再电离”。虽然天文学家晓得其发生于宇宙年夜爆炸后约莫3亿年至10亿年之间，宇宙第一代星系在此中起到了显著述用，但确定再电离的过细历程以及第一代星系何时造成始终是天体物理前沿一个极具应战性的问题。­宇宙8亿年，“年夜雾”最先消失­假定宇宙年夜爆炸时的一个光子，在岁月的长河中，始终不断歇地奔跑着，迷信家们假如可以或许解读出它所携带的信息，就能窥见宇宙晚期的样子。咱们此刻可以看到的宇宙，最远的旌旗灯号是来自宇宙微波配景辐射。二十世纪六十年月初，美国两位迷信家为革新卫星通信，成立了高敏捷度的军号式吸收天线体系。为了升高乐音，他们甚至断根了天线上的鸟粪，但依然有消弭不失的配景噪声。这恰是宇宙微波配景辐射形成的，这一发明为他们博得了1978年诺贝尔物理学奖。­只管宇宙微波配景辐射是研究宇宙再电离期间的一种主要要领，但这种要领有局限，一般会联合宇宙晚期星系的研究，如对阿谁非凡时段的类星体、伽马爆和恒星造成星系的研究，来得到再电离的演变汗青。然而宇宙晚期类星体的数量很是少，而晚期宇宙伽马爆又很难捕获到，故而晚期宇宙的恒星造成星系此刻是研究宇宙再电离的热门。这些宇宙晚期天体所辐射的莱曼阿尔法光子，始终是迷信家们探测宇宙再电离的要害手腕，由于这一发射线光子会被宇宙间弥散的中性氢原子散射。假如说宇宙全体的中性氢情况就像一场年夜雾，这些晚期宇宙中的莱曼阿尔法星系就像年夜雾中的车灯，被遮挡得有些恍惚。一旦周围情况最先电离，年夜雾会徐徐变弱，比及氢元素完全电离，年夜雾也就消散了。­“宇宙再电离期间的莱曼阿尔法星系”(英文缩写LAGER)，是中国迷信技能年夜学王俊贤传授倡议构造的一个国际研究名目，由中国、美国和智利三国天文学家到场，中科院率后行动“百人规划”青年俊才候选人、上海天文台郑振亚研究员是该名目的配合构造者。­宇宙春秋8亿年处是宇宙再电离研究的最前沿，因为不雅测上的应战，国际上对这一宇宙春秋及更悠远的莱曼阿尔法星系的近似征采事情，在已往10年间进展十分迟缓。LAGER在第一个方针天区探测到了宇宙春秋在8亿年处的23例莱曼阿尔法发射线星系。这批样本也是该宇宙春秋处得到的最年夜星系样本。阐发发明，莱曼阿尔法星系的数量在宇宙春秋10亿年处梗概是宇宙春秋8亿年处的4倍。“这注解宇宙再电离的历程始于更晚期，在宇宙春秋8亿年处仍旧未实现，梗概处于一半电离一半电中性的状况，而且长短匀称的。”论文第一作者郑振亚研究员说。­这个成果象征着，宇宙在它以后春秋不到6%处，这场“年夜雾”曾经最先消失(50%电离)；很年夜比例的晚期宇宙第一代星系则造成于宇宙春秋8亿年之前。记者黄海华