來源：中國(guó)新聞網(wǎng)

中新網(wǎng)北京4月1日電 (記者 孫自法)國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇天文學(xué)論文稱，詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)探測(cè)到已知最早的處于再電離過程中的星系之一，從而將宇宙再電離(早期宇宙發(fā)生的重要轉(zhuǎn)變)的發(fā)生時(shí)間推至大爆炸之后至少3.3億年。

該論文介紹，在極熱的宇宙大爆炸后，宇宙逐漸冷卻，直至自由質(zhì)子和電子結(jié)合為中性(無電荷)氣體，其中大部分為氫和氦，這段時(shí)期有時(shí)被稱為宇宙黑暗時(shí)代。第一批星系點(diǎn)亮了宇宙，尤其是，特定紫外波長(zhǎng)的光子(即所謂萊曼連續(xù)區(qū))被中性氫吸收，而較短波長(zhǎng)的光子則會(huì)將氣體再電離，使宇宙對(duì)萊曼光子變得透明，并使之能穿透到地球。這一時(shí)間被稱為宇宙再電離，其發(fā)生時(shí)間尚不確定。JWST的近期觀察發(fā)現(xiàn)了在宇宙年齡不到3億年時(shí)就產(chǎn)生紫外輻射的明亮星系，但缺乏關(guān)于再電離的直接證據(jù)。

本次研究發(fā)現(xiàn)的JADES-GS-z13-1-LA星系。施普林格·自然 供圖

論文第一作者兼通訊作者、丹麥哥本哈根大學(xué)玻爾研究所Joris Witstok和同事及合作者研究發(fā)現(xiàn)， JWST觀測(cè)到宇宙大爆炸后僅3.3億年，一個(gè)被命名為JADES-GS-z13-1-LA的星系就出現(xiàn)了再電離信號(hào)，這一明亮發(fā)射被認(rèn)定為L(zhǎng)yman-α，是中性氫從激發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)的信號(hào)。這意味著該星系產(chǎn)生了足夠的紫外光子來激發(fā)中性氫，而且在它與地球之間幾乎沒有中性氫，來重新吸收氫回到穩(wěn)定、最低能量狀態(tài)時(shí)釋放的Lyman-α光子。

論文作者指出，這一再電離的可能來源要么是大質(zhì)量熱恒星，要么是超大質(zhì)量黑洞。他們總結(jié)認(rèn)為，這些發(fā)現(xiàn)為了解最早星系的性質(zhì)帶來了新見解，將有助于縮小宇宙再電離的開始和時(shí)間線范圍。(完)