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天文學家發現宇宙中最古老恒星的“足跡”
2018-03-02 10:44:38 來源: 新華網
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  新華社北京3月2日電 通過長達12年的觀測,美國一個天文學研究團隊發現了宇宙中第一批恒星的“足跡”。這些恒星誕生于宇宙大爆炸後約1.8億年,發出的光照亮宇宙中的氫氣,在氫光譜中留下了特殊印記。

  美國亞利桑那州立大學等機構研究人員在新一期英國《自然》雜志上發表論文説,他們利用設于澳大利亞的地面設備觀測宇宙中的射電波,首次找到了恒星“老祖宗”活動的痕跡。這將加深人們對早期宇宙演化歷程的理解,還可能有助尋找暗物質。

  宇宙誕生于約138億年前的一場大爆炸,隨後不斷膨脹並冷卻。大爆炸約38萬年後,溫度低到使電子和質子結合形成中性的氫原子,宇宙從此進入沒有光芒的“黑暗年代”,直到大爆炸約1億年後第一批恒星誕生。

  這項研究的搜尋目標是一種特殊的射電信號——早期宇宙中氫原子的“21厘米譜線”。第一批恒星發出的光加熱宇宙中的氫氣,導致氫原子從宇宙微波背景輻射中吸收波長21厘米的光子,産生特殊的吸收譜線。研究人員説,由于地面和宇宙中大量其他射電信號的幹擾,尋找這種信號就像“在颶風中傾聽蜂鳥翅膀的振動”。

  研究小組利用超高精度的射電波設備,在荒無人煙的沙漠中進行探測,找到了一條很強的吸收譜線,與理論預測的氫原子21厘米譜線大致相同,應該是幼年宇宙中第一批恒星加熱氫氣産生的。據推測,這些恒星大約誕生于宇宙大爆炸後1.8億年。

  以色列特拉維夫大學研究人員在同一期雜志上發表論文説,新發現的譜線振幅比預期值大一個數量級,意味著早期宇宙中氣體的冷卻速度比原先認為的要快,這可能是普通物質與暗物質相互作用導致的。從譜線特徵中還能推演出暗物質粒子的一些特徵,這方面的觀測有可能成為探測暗物質的一種手段。

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【糾錯】 責任編輯: 馮文雅
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