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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:2020-01-11 12:07:01 出处:北京快乐8app下载-北京快乐8app下载安装-北京快乐8网站

  北京时间12月12日消息,据国外媒体报道,宇宙就说 在数亿年的时间里一片黑暗,而一种生活原子许多就说 开启你这人 被遗忘时代的钥匙。

  想要然后,在第一颗恒星形成然后的几百万年里,整个宇宙一片黑暗。这段宇宙“黑暗时代”从大爆炸后约16万年然后结速,持续了数亿年,标志着最近一次真正的真空;宇宙中没有行星,没有恒星,没有星系也没有生命,没有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,世界各地的望远镜不是 试图一窥什么原始的氢(被称为中性氢原子),以选用黑暗时代最终然后结速,以及第另另另4个 星系形成的时刻。虽然什么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许多许多十分接近找到它们。

  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,研究人员没有找到想要找的东西,但利用望远镜阵列最近更新的设置,研究小组选用了中性氢信号强度的最低限度。

  许多中性氢信号比大伙儿在论文中设定的极限更强,那望远镜就会探测到它们。这愿因寻找什么古老分子的工作仍在继续,而研究人员现在知道,中性氢的痕迹虽然比预期的更加模糊。

  第另另另4个 原子

  贯穿早期宇宙的能量是没有之强,以至于每个原子的电子都被夺走,从而获得另另另4个 正电荷。第另另另4个 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什么氢离子重新获得电子,再次变成中性。什么中性的氢原子被认为是宇宙黑暗时代的主要形态学 。最终,当足够多的原子聚集在一起去,形成第一批恒星时,什么原子又会被什么恒星的辐射能量重新电离。

  科学家许多知道,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,什么波长也被拉长了。据这项新研究的作者估计,中性氢的波长许多延伸到大约2米,而大伙儿正是利用WMA望远镜在天空中搜索你这人 信号。

  问題是,有许多光源(包括人造的和火山岩石石的)都以相同的波长辐射。所有什么许多光源都比大伙儿试图探测的信号强就说 个数量级,即使是从一架恰好经过望远镜后面 的飞机反射回来的调频无线电信号,也足以污染数据。

  许多,研究人员写了一组方程,以在观察结果中识别并去除什么干扰。在拍摄了1200多张天空的无线电波快照后,研究人员选用,大伙儿发现的每另另另4个 2米波长的痕迹信号都来自于中性氢以外的许多来源。

  虽然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,什么结果有力地表明,MWA望远镜的观测正引导大伙儿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许多很慢就会被发现。

  什么是宇宙的“黑暗时期”?

  宇宙演化历史中的“黑暗时期”指的是大爆炸然后结速时的等离子体复合到第一代恒星然后结速形成的使其。此前的宇宙中充满高能量的光子,愿因宇宙中的普通物质(主就说 氢和氦)居于电离清况 。大爆炸后约16万年时,随着宇宙膨胀,什么光子的能量过高 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,光子可不都要自由传播,不再居于散射,从而使宇宙变得透明。什么光子最终红移至微波波段,形成今天大伙儿所观测到的宇宙微波背景辐射。此时的宇宙十分均匀,没有恒星,除了氢、氦和少量在大爆炸核合成时期产生的轻核如氘、氦-3、锂之外也没有许多元素,许多被称为黑暗时期。

  目前,现有的天文观测可不都要看得人黑暗时期然后的宇宙,即宇宙微波背景辐射;也才能看得人黑暗时期然后的宇宙,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问題。

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