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奇特原子终结宇宙“黑暗时代”:第一个星系形成时刻

时间:2020-01-13 02:41:12 出处:彩神app下载官方网站

  北京时间12月12日消息,据国外媒体报道,宇宙要是 在数亿年的时间里一片黑暗,而某种 原子可能性要是开启某种 被遗忘时代的钥匙。

  后来完后 ,在第一颗恒星形成完后 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7万年现在刚开始,持续了数亿年,标志着最近一次真正的真空;宇宙中这么行星,这么恒星,这么星系也这么生命,只能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都是试图一窥有有哪些原始的氢(被称为中性氢原子),以选则黑暗时代最终现在刚开始,以及第要是星系形成的时刻。嘴笨 有有哪些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性可能性十分接近找到它们。

  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,研究人员这么找到你都可不能能找的东西,但利用望远镜阵列最近更新的设置,研究小组选则了中性氢信号速率的最低限度。

  可能性中性氢信号比亲戚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。这是因为寻找有有哪些古老分子的工作仍在继续,而研究人员现在知道,中性氢的痕迹嘴笨 比预期的更加模糊。

  第要是原子

  贯穿早期宇宙的能量是这么之强,以至于每个原子的电子都被夺走,从而获得要是正电荷。第要是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有有哪些氢离子重新获得电子,再次变成中性。有有哪些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并肩,形成第一批恒星时,有有哪些原子又会被有有哪些恒星的辐射能量重新电离。

  科学家可能性知道,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,有有哪些波长也被拉长了。据这项新研究的作者估计,中性氢的波长可能性延伸到大慨2米,而亲戚亲们正是利用WMA望远镜在天空中搜索某种 信号。

  难题是,有你你这俩 光源(包括人造的和盐晶 的)都以相同的波长辐射。所有有有哪些你你这俩 光源都比亲戚亲戚亲们试图探测的信号强要是个数量级,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。

  倘若,研究人员写了一组方程,以在观察结果中识别并去除有有哪些干扰。在拍摄了13000多张天空的无线电波快照后,研究人员选则,亲戚亲们发现的每要是2米波长的痕迹信号都来自于中性氢以外的你你这俩 来源。

  嘴笨 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,有有哪些结果有力地表明,MWA望远镜的观测正引导亲戚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性很慢就会被发现。

  有哪些是宇宙的“黑暗时期”?

  宇宙演化历史中的“黑暗时期”指的是大爆炸现在刚开始时的等离子体复合到第一代恒星现在刚开始形成的使其。此前的宇宙中充满高能量的光子,是因为宇宙中的普通物质(主要是氢和氦)居于电离状况。大爆炸后约7万年时,随着宇宙膨胀,有有哪些光子的能量匮乏以再电离氢和氦,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,光子能只能自由传播,不再居于散射,从而使宇宙变得透明。有有哪些光子最终红移至微波波段,形成今天亲戚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,这么恒星,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、锂之外也这么你你这俩 元素,倘若被称为黑暗时期。

  目前,现有的天文观测能只能看得人黑暗时期完后 的宇宙,即宇宙微波背景辐射;也也能看得人黑暗时期完后 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居于的物理过程是天文学中非常重要的科学难题。

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