暗能量相機研究宇宙黎明時期：瞄準23個年輕星系

北京時間9月8日消息，據國外媒體報道，天文學家將目光投向數百萬年前的宇宙，對一段名為「宇宙黎明」的時期展開研究。藉助位於智利的暗能量相機（DECam），研究人員瞄準了23個年輕的星系。它們均形成於宇宙大爆炸8億年之後，當時的宇宙剛剛開始從黑暗的初生狀態轉變。

23個年輕星系

在此期間，宇宙經歷了「二次電離」過程。第一批形成的星系和恆星發出的能量輻射照亮了周圍的宇宙，從而「吹散」了籠罩新生星系的「濃霧」。

這支研究團隊由來自世界各地的科學家組成，其中包括美國亞利桑那州立大學的研究人員。他們利用美國國家光學天文台暗能量相機直徑四米的布蘭科望遠鏡，對宇宙黎明時期形成的星系進行了觀測。

在宇宙大爆炸發生30萬年後，宇宙中一片黑暗，充滿了中性的氫氣。又過了五億年，第一批星系和恆星開始形成，它們的輻射使四周發生電離，導致宇宙開始轉變。

在此期間，宇宙經歷了「二次電離」過程。

專家估計這一過程約發生在宇宙誕生後的3億至10億年間，「在二次電離之前，這些星系很難被觀測到，因為它們的光線被星系之間的氣體所掩蓋，就像大霧天的車燈一樣。」桑吉塔·瑪霍特拉（Sangeeta Malhotra）指出，「但隨著星系達到了足夠數量，驅散了『霧氣』，它們就更容易被看見了。這為我們提供了一種判斷早期宇宙中任何時期『霧氣』含量的方法。」

研究人員指出，用暗能量相機找到的23個年輕星系有助於進一步確定二次電離的發生時間，暗能量相機不久前剛剛升級過，裝上了主要由亞利桑那大學設計的特製窄帶濾波器，功能變得更加強大。「我們幾年前曾用一台64兆像素（megapixel）的相機開展過類似研究，那台相機覆蓋的夜空只有滿月那麼大。」詹姆斯·羅德斯（James Rhoads）指出，「而暗能量相機的像素高達570兆，單張圖片中覆蓋的夜空為滿月的15倍。」

暗能量相機不久前剛剛升級過，裝上了主要由亞利桑那大學設計的特製窄帶濾波器

此次新研究屬於正在進行的「宇宙二次電離時期萊曼初代星系項目」（簡稱LAGER）。據研究人員稱，這些統一收集的樣本是目前規模最大的，能夠幫助我們更好地了解宇宙黎明時期的情況，「此次研究規模甚大、敏感度也極高，使我們有機會研究早期宇宙中那些常見但黯淡、或罕見但明亮的星系。」瑪霍特拉指出。

研究人員稱，此次研究結果或能幫助我們進一步弄清早期宇宙的時間線，此次調查結果說明，在電離並照亮早期宇宙的首批星系中，大部分都形成得很早，距宇宙大爆炸還不到8億年。

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