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第一盏星光与暗物质

作者:苗千

2018-03-15·阅读时长6分钟

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在澳大利亚西部茫茫沙漠的中间,一组科学家在这里终年忙碌,这是为了用一种特殊的方法探测到宇宙中的第一盏星光。他们在位于西澳大利亚的默奇森电波天文观测站(Murchison Radio-astronomy Observatory),远离现代生活的各种无线电干扰,建造出一个比家用冰箱略大的天线进行天文学探测。相比于动辄花费天文数字的各种天文学探测设备,这个天线的造价不到500万美元。而在经过了12年的探测之后,这组科学家利用这个天线探测到的数据震惊了世界天文学界。如果这组数据还有其所指向的结果能够最终被证实,不仅会让人们对于宇宙早期形态的认识更加清晰,还有可能对于当今物理学研究的最大谜团——暗物质的真实身份——产生决定性的影响。

想要理解这个发现的意义,需要从宇宙的源头开始说起。人们至今仍然不清楚最早的恒星于何时形成,它们又具有哪些性质。宇宙经过大爆炸诞生大约40万年之后,逐渐形成了氢原子和氦原子,这些原子弥漫在黑暗的宇宙空间之中,随后在引力的作用下,物质开始逐渐聚合,形成恒星,整个宇宙于是被点亮了。天文学家估计这些最早期的恒星可能比现在的恒星更热,结构也更简单。

关于第一盏星光究竟在何时被点亮,在天文学界有各种理论进行预测,根据最新的探测结果来看,最初的恒星形成于宇宙诞生之后的1.8亿年。恒星的出现对于整个宇宙的形态和演化过程都造成了重大影响。恒星被点亮之后,弥漫在它们周围的氢气终于有可能被“看见”,它们发出的光线可以被氢气吸收,这也是恒星形成的最重要的标志,它开始影响周围的媒介。从某种意义上说,构成地球和人类的主要物质都源于恒星。目前在宇宙中常见的一些天体,包括黑洞,大多也都源于恒星。追溯第一颗恒星的历史,也就相当于追溯到了人类演化历史的最源头。

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苗千

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