宇宙最早期恒星藝術(shù)想象圖

英國《自然》雜志1日同時發(fā)表了兩項天文學(xué)重要研究，科學(xué)家報告了一個來自宇宙早期(大爆炸后的1.8億年)的信號，與天文學(xué)家預(yù)計的相差無幾;對該信號的分析表明，在早期宇宙中正常物質(zhì)和暗物質(zhì)之間有相互作用。

所謂宇宙的“黎明時期”，也是迄今最早的恒星形成的階段，監(jiān)測這一時期信號的國際工作目前正在進(jìn)行中。天文學(xué)家們預(yù)測，恒星在宇宙早期一旦形成，它們的紫外光便滲入原始?xì)錃?，改變氫原子中電子的激發(fā)態(tài)。該轉(zhuǎn)化過程被稱為中性氫21厘米譜線——這是射電天文觀測到的第一條譜線，也是開創(chuàng)歷史的重要譜線。

中性氫21厘米譜線被認(rèn)為是分析星際中性氫原子分布、銀河系和河外星系結(jié)構(gòu)的最有力“武器”，它可使氫氣吸收來自宇宙微波背景的光子，在無線電頻譜中留下記號?？茖W(xué)家認(rèn)為，該頻譜應(yīng)該可在今天低于200兆赫的無線電頻率中觀察到。

此次發(fā)表的第一項研究中，美國亞利桑那州立大學(xué)天文學(xué)家朱迪·鮑曼及其同事報告，在78兆赫監(jiān)測到這樣的一個信號。其來自大爆炸后1.8億年間，最早恒星在此時出現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)，本次觀察到的頻譜寬度與預(yù)計的基本一致，但是它的振幅更大，也就是吸收更深，這意味著原始?xì)怏w比預(yù)想的更冷。

在另外一篇研究中，以色列特拉維夫大學(xué)雷南·巴克納團(tuán)隊提出，氣體是在氫氣與更冷的暗物質(zhì)相互作用中溫度降低的。根據(jù)觀察到的信號，研究人員稱，暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量應(yīng)不超過幾個質(zhì)子質(zhì)量。

總編輯圈點(diǎn)

如果宇宙的演化是本書，我們一頁頁向前翻看，只希望能參透這百億年的風(fēng)景?，F(xiàn)代技術(shù)手段的進(jìn)步，讓書的內(nèi)容愈加豐富起來，其中，21厘米譜線觀測就是最重要的工具之一。在它出現(xiàn)以后，一片空白之處被填上了無比精彩的細(xì)節(jié)，直到現(xiàn)在，它仍在幫助科學(xué)家們點(diǎn)滴描繪著波瀾壯闊的宇宙。