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对咱们的世界而言,第一批恒星的“醒来”是一个重要时刻,但在科学家看来,这个时刻也反常难以捉摸。
在一项新的研讨中,天文学家发现了一些迄今为止所见过的最陈旧的星系。依据研讨人员的说法,当世界只要6.8亿年的时分,这些天体就现已彻底构成了,这些星系其时向周围开释了很多的紫外线辐射。
那次辐射开释构成了巨大的气泡,中性气体在气泡中被激起和电离,为天文学家供给了第一张直接描绘世界中一个重要改动时期的图画。
拂晓之前
好久以前,世界中还没有恒星闪烁。在世界构成初期,全部物质都很均匀,从一个当地到另一个当地的均匀密度都差不多。这种均匀、中性的世界,与世界诞生的开端阶段比较有很大的不同。在更早时期,比方大爆炸后的开端几十万年,咱们的世界是如此的炙热和稠密,以至于呈现为等离子体状况;不断的严密磕碰也使原子裂解成电子和原子核。
但是,当世界生长到38万年时,一切的紊乱都完毕了。那时,物质满足涣散,温度满足低,使电子可以与原子核结合,构成开端的氢原子和氦原子。这一事情的发作开释了很多的辐射,一向连续到了今日,而且备受重视,这便是世界微波布景辐射。
数百万年以来,世界一向保持着这种安静、中性的状况。但跟着世界的胀大和冷却,细小的“种子”开端构成,一些气体的密度由于某种偶尔原因而比周围的环境略微大一些。这种细小的密度增强使它们具有了细小的引力边际,将周围的物质招引过来。跟着气体团的增加,它们有了更大的引力影响,可以吸收更多的物质。在绵长的岁月中,第一批恒星和星系就在幽静、漆黑、中性的世界中一点一点地生长。
世界的“复苏”
咱们不知道第一批恒星在何时构成,但可以确认的是,它们是以一种巨大而美好的方法构成的。跟着它们的构成,世界也不再中性,而是发作了电离。
咱们每天触摸的大部分物质都是由完好的原子构成的,而一切的原子核都被电子壳层包围着。化学反应就好像美好而杂乱的舞蹈,不同原子的电子壳层在其间快速地旋转并彼此结合。但实际上,这样的一种状况在世界中并不常见。到现在为止,世界中绝大多数物质都是等离子体,就和好久好久以前相同,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一切物质?也是等离子体。
当世界生长到38万年时,从等离子体变成了中性气体。今日,在130亿年之后,大部分的世界又变成了等离子体。一定是有什么原因将大部分世界中的原子分裂了。考虑到咱们已对等离子体世界进行了尽可能的调查,追溯到了最早呈现在世界舞台上的一些恒星和星系,因而不管这种“再电离”的原因是什么,这一进程肯定在很早以前就发作了。
天文学家以为,第一代恒星(以及它们作为超新星迸发并逝世的进程)开释出的极点紫外辐射使世界从头变成了等离子体。但令人懊丧的是,咱们不知道这一改动发作的切当时刻。即使是现在最强壮的望远镜,以及最深化的勘察技能,也没有才能回望那么长远的世界。咱们咱们可以清楚地看到世界微波布景辐射,也可以清楚地看到今日的世界,但中心部分直到现在仍是一个未解之谜。
咱们不知道第一批恒星何时呈现——天文学家将该事情称为“世界拂晓”——咱们也不知道随后的“再电离年代”何时开端。
等离子体泡
这种状况渐渐的开端改动。天文学家正在寻觅愈加陈旧的星系,对它们周围的气体进行研讨,企图了解世界生长和演化中这个重要的时期。最近,一个世界研讨小组发现了三个星系,它们极端弱小,也小得令人难以置信,而且间隔咱们反常悠远。
当咱们的世界只要6.8亿年的时分,这些小星系现已彻底构成并开端运作了。这并不古怪,由于此前也发现过相同陈旧的星系。但在这项研讨中,研讨人员获得了一个新发现:经过检测这三个星系邻近环境所宣布的辐射,他们发现这些星系渐渐的开端向它们的周围吹出电离的等离子体泡。
换句话说,从这些星系中开释的辐射渐渐的开端改动周围的世界。这是第一个标明再电离时期仍在持续的清晰痕迹。虽然天文学家估测世界在十亿年时现已完成了再电离,但没有人想到这一进程会发作得如此之早。
这些星系是行将发射(估计在2021年3月30日)的詹姆斯·韦伯太空望远镜的绝佳方针,该望远镜正是为研讨世界前史的这一时期而专门规划的。假如研讨结果建立,而且未来能发现更多再电离的比如,那咱们或许终究可以从世界最陈旧、剧烈的前史中了解这一改动时期。
来历:新浪探究