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以色列科学家发现新方法 欲窥探140亿年前宇宙

http://www.kexue.com 2012-10-01 00:10:25 新浪科技  发表评论


研究人员近期找到了一种新的方法,可以让人们窥见更早期的宇宙

  研究人员近期找到了一种新的方法,可以让人们窥见更早期的宇宙。我们认为宇宙的年龄约为140亿年,而以色列特拉维夫大学的天体物理学家们相信他们已经找到了一种方法,可以让我们了解宇宙诞生仅仅1.8亿年时的情景。

  除了哈勃空间望远镜偶尔可以看到更远的过去之外,目前的望远镜设备一般最早仅能看到宇宙诞生后7亿年的星系。但即便是哈勃空间望远镜要想看到这些遥远星系也必须是那些最巨大的星系,或者发生了爆发事件的案例。然而一个由以色列特拉维夫大学的研究人员领衔的国际科学家小组已经发展出一种方法,可以探测到那些存在于宇宙婴儿时期的星系和恒星。

  有关他们工作的文章已经发表在了近期出版的《自然》杂志上。在研究中,研究小组使用射电望远镜搜寻氢原子发出的射电信号,在早期宇宙中氢原子丰富非常高。

  参与研究的巴卡纳教授表示,中性氢原子发射特征性的21厘米谱线,这些原子反射恒星的辐射,从而额可以被射电望远镜探测到。这些辐射在天空中呈现一种特定的模式,这是早期星系的清晰信号,当时的星系尺度仅相当于今天的100万分之一。

  早期宇宙中暗物质和气体之间运动模式的差异会对恒星的形成产生影响,这种差异还会造成一种特定的震荡模式,从而让科学家们得以将这些来自早期宇宙的辐射从当今宇宙中明亮的辐射干扰信号中区分出来。这些来自早期宇宙的辐射强度取决于气体的温度,这一特点让天文学家们得以拼凑出宇宙一隅的粗略地图。如果这些气体是非常高温的,这就意味着当时这里存在很多恒星,而如果温度较低,那么恒星的数目就相应地少一些。巴卡纳教授表示,这些初步的工作将让射电天文学家们首次得以重构早期宇宙的神秘情景,尤其是当时宇宙中恒星和星系的分布情况。这一天文研究领域现在被称作“21厘米谱线宇宙学”,作为一门新兴分支学科正在逐渐成型。

  目前有5个国际小组正在建造射电望远镜,用于探测这种辐射,目前他们的关注点在大爆炸之后大约5亿年的时段。巴卡纳表示,人们还可以制造专门设备,用于检测来自宇宙更早期的信号。他希望这一领域的研究将让介于宇宙诞生之后,直到当代宇宙之间的这段时期显露曙光,并让我们有机会去检验现有的有关早期宇宙的预测。他说:“我们对于早期宇宙有很多了解,我们对于当今宇宙也知之甚多。然而在宇宙被炙热气体充斥的时段,到首批恒星诞生的时刻之间,是一片未知的领域。”

  巴卡纳认为在这一领域的研究中我们还将遭遇很多惊喜,比如早期恒星的性质。这些方面的研究将会揭示一个更为复杂的宇宙现实——超出我们现有模型的预计。(晨风)

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