天文学家发现迄今为止最古老的星系 宇宙只有6.8亿年的时候已经形成 ...
天文学家发现迄今为止最古老的星系宇宙只有6.8亿年的时候已经形成
据新浪科技:对我们的宇宙而言,第一批恒星的“醒来”是一个重要时刻,但在科学家看来,这个时刻也异常难以捉摸。在一项新的研究中,一组天文学家发现了一些迄今为止所见过的最古老的星系。根据研究人员的说法,当宇宙只有6.8亿年的时候,这些天体就已经完全形成了。
研究人员还发现了证据,表明这些星系当时向周围释放了大量的紫外线辐射。
那次辐射释放形成了巨大的气泡,中性气体在气泡中被激发和电离,为天文学家提供了第一张直接描绘宇宙中一个重要转变时期的图像。
黎明之前
很久以前,宇宙中还没有恒星闪耀。在宇宙形成初期,一切物质都很均匀,从一个地方到另一个地方的平均密度都差不多。这种均匀、中性的宇宙,与宇宙诞生的最初阶段相比有很大的不同。在更早时期,比如大爆炸后的最初几十万年,我们的宇宙是如此的炙热和稠密,以至于呈现为等离子体状态;不断的紧密碰撞也使原子裂解成电子和原子核。
然而,当宇宙成长到38万年时,所有的混乱都结束了。那时,物质足够分散,温度足够低,使电子可以与原子核结合,形成最初的氢原子和氦原子。这一事件的发生释放了大量的辐射,一直延续到了今天,并且备受关注,这就是宇宙微波背景辐射。
数百万年以来,宇宙一直保持着这种平静、中性的状态。但随着宇宙的膨胀和冷却,微小的“种子”开始形成,一些气体的密度由于某种偶然原因而比周围的环境稍微大一些。这种微小的密度增强使它们具有了微小的引力边缘,将周围的物质吸引过来。随着气体团的增长,它们有了更大的引力影响,可以吸收更多的物质。在漫长的岁月中,第一批恒星和星系就在寂静、黑暗、中性的宇宙中一点一点地成长。
宇宙的“苏醒”
我们不知道第一批恒星在什么时候形成,但可以确定的是,它们是以一种巨大而奇妙的方式形成的。随着它们的形成,宇宙也不再中性,而是发生了电离。
我们每天接触的大部分物质都是由完整的原子构成的,而所有的原子核都被电子壳层包围着。化学反应就如同美妙而复杂的舞蹈,不同原子的电子壳层在其中快速地旋转并相互结合。但实际上,这种情况在宇宙中并不常见。到目前为止,宇宙中绝大多数物质都是等离子体,就和很久很久以前一样,电子和原子核自由地独立存在。太阳是等离子体,其他恒星也是等离子体;星云由等离子体组成,而恒星和星云之间的所有物质?也是等离子体。
当宇宙成长到38万年时,从等离子体变成了中性气体。今天,在130亿年之后,大部分的宇宙又变成了等离子体。一定是有什么原因将大部分宇宙中的原子分裂了。考虑到我们已经对等离子体宇宙进行了尽可能的观察,追溯到了最早出现在宇宙舞台上的一些恒星和星系,因此无论这种“再电离”的原因是什么,这一过程肯定在很早以前就发生了。
天文学家认为,第一代恒星(以及它们作为超新星爆发并死亡的过程)释放出的极端紫外辐射使宇宙重新变成了等离子体。但令人沮丧的是,我们不知道这一变化发生的确切时间。即使是目前最强大的望远镜,以及最深入的勘测技术,也没有能力回望那么久远的宇宙。我们可以清楚地看到宇宙微波背景辐射,也可以清楚地看到今天的宇宙,但中间部分直到现在仍是一个未解之谜。
我们不知道第一批恒星何时出现——天文学家将该事件称为“宇宙黎明”——我们也不知道随后的“再电离时代”何时开始。
等离子体泡
这种情况已经开始改变。天文学家正在寻找更加古老的星系,对它们周围的气体进行研究,试图了解宇宙成长和演化中这个重要的时期。最近,一个国际研究小组发现了三个星系,它们极其微弱,也小得令人难以置信,并且距离我们异常遥远。
当我们的宇宙只有6.8亿年的时候,这些小星系已经完全形成并开始运作了。这并不奇怪,因为此前也发现过同样古老的星系。但在这项研究中,研究人员获得了一个新发现:通过检测这三个星系附近环境所发出的辐射,他们发现这些星系已经开始向它们的周围吹出电离的等离子体泡。
换句话说,从这些星系中释放的辐射已经开始改变周围的宇宙。这是第一个表明再电离时期仍在继续的明确迹象。尽管天文学家推测宇宙在十亿年时已经完成了再电离,但没有人想到这一过程会发生得如此之早。
这些星系是即将发射(预计在2021年3月30日)的詹姆斯·韦伯太空望远镜的绝佳目标,该望远镜正是为研究宇宙历史的这一时期而专门设计的。如果研究结果成立,并且未来能发现更多再电离的例子,那我们或许最终能够从宇宙最古老、剧烈的历史中理解这一转变时期。关于该研究的详细内容已于1月7日发表在预印本论文网站arXiv.org上。
大家都在看
-
宇宙文明等级如何划分?人类是否是高级文明 在我们这个浩瀚无边的宇宙中,是否存在着远远超越我们的外星文明?上世纪60年代,前苏联著名天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了根据能量利用来衡量宇宙文明发展水平的划分方法,奠定了 宇宙探索09-22
-
印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星 印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星,探索未知宇宙最近,印度政府的一项重大决定引发了全球的关注:他们已经批准了四个大型太空项目,其中最引人注目的就是计划登陆金星!这不 宇宙探索09-22
-
英媒:研究人员警告称,马斯克“星链”严重 古有星象观天象,今有星链扰科研。科研之窗被蔽,宇宙探索受阻,马斯克的宏图或成双刃剑。在浩瀚的宇宙探索舞台上,科学家与企业家马斯克及其SpaceX公司的“星链”计划,意外地成为了舞台 宇宙探索09-21
-
星际飞船,带你探索宇宙的奥秘。 在无垠的宇宙探索之旅中,星辰号如同孤勇者,穿越未知,寻找着那传说中的奇迹之地。今天,它将带领我们揭开一个古老星系的神秘面纱。船长杰克,这位经验丰富的领航者,他的每一个决定 宇宙探索09-21
-
揭秘宇宙,探索天文奇境 【探秘宇宙,解锁天文奇境 —— 与天文学专家共赴星辰之旅】在浩瀚的宇宙苍穹之下,每一颗星辰都承载着无尽的奥秘,每一片星云都诉说着宇宙的故事。为了引领您深入这神秘莫测的天文世 宇宙探索09-21
-
黑洞是什么?探索宇宙的神秘家伙 在浩瀚的宇宙中,黑洞无疑是最神秘、最引人入胜的天体之一。它们不仅挑战着我们对物理学的理解,还引发了无数关于宇宙本质的思考。那么,黑洞究竟是什么?它们是如何形成的?它们对宇 宇宙探索09-20
-
探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继 那么我们的蓝色星球为什么会变暖 ?这是无缘无故吗 ?非也!我们所居住的地球可算是个大温室 ,因为靠近地表大气层中的二氧化碳就像温室中的玻璃和塑料薄膜 ,阳光可以射进 ,但热量 宇宙探索09-20
-
印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将开启哪些宇宙探索?飞天巨梦与现实考量:印度太空雄心的喜与忧一、月球,火星,下一个是金星?印度太空梦高歌猛进2024年9月19日,印度内阁 宇宙探索09-20
-
宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? # 宇宙中的天体到底有没有颜色?为什么人眼看不到?先说结论:很多天体其实是有颜色的,在光污染弱的地方其实能肉眼看到很多明亮的天体(比如 M42)。人眼看不到是因为:1. 有的天体本身 宇宙探索09-20
-
AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半 编辑:alan【新智元导读】AI开启模拟宇宙!近日,来自马克斯·普朗克研究所等机构,利用宇宙学和红移依赖性对宇宙结构形成进行了场级仿真,LeCun也在第一时间转发和推荐。下面的两组 宇宙探索09-20
相关文章
- 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将
- 宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? #
- AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半
- 探索宇宙81-宇宙之蓝 危在旦夕 守护臭氧层
- 在人类探索宇宙的漫长旅程中
- 探索宇宙的钥匙
- 神秘宇宙#探索宇宙
- 探索宇宙法则的博士研究》 摘要
- 多维宇宙揭秘:探索我们看不见的世界
- 人类认知宇宙的第一步:探索火星
- 揭秘宇宙奥秘:物质与能量的华丽交织,探索
- 智能化宇宙:人工智能与大数据的宇宙探索
- 进入黑洞的人去哪了 进入黑洞会永生吗
- 宇宙文明七个等级是什么 宇宙文明等级的划
- 宇宙:无限与界限的深邃探索
- 探索宇宙的奥秘:NASA最新发现揭示外星生命
- 探索宇宙:人类的伟大征程与深远意义
- 宇宙的探索乐章:山大ATLAS与希格斯粒子的
- 探寻神秘星空,揭开宇宙奥秘的奇幻之旅
- 《宇宙机器人》来了!Astro与你一起探索萌
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来 07-11
-
中国空间站离地球有多少公里有多大,400公 08-06
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T 03-29
-
连杀6童挖心炖汤,泰国食人魔被制成干尸示 07-21