宇宙黎明：天文學家發現了宇宙的第一顆恆星的指紋

宇宙的黑暗時代不超過一億八千萬年。

天文學家們已經從宇宙的第一批恆星中找到了一個長期尋找的信號，確定這些先驅者在宇宙大爆炸後的一億八千萬年前就已經燃燒起來了。

長久以來，科學家們一直懷疑宇宙早在破曉之前就已經破曉了;理論家們的模型也有同樣的預測。但是研究人員直到現在才有證據支持它。在這項新研究之前，最古老的恆星出現在大爆炸後約4億年。[宇宙:大爆炸到現在10個簡單步驟]

研究報告的主要作者、亞利桑那州立大學地球與太空探索學院的天文學家賈德·鮑曼說:「這推動了我們對宇宙中恆星何時以及如何形成的認識。」

這些非常古老的星星是開拓者。儘管它們由原始的氫和氦結合而成，但它們卻在運動中形成了一種持續的恆星誕生和死亡過程，最終以重元素的形式出現在宇宙中，以重元素的形式播散宇宙——像地球這樣的岩石行星就是由這些元素構成的。

「如果你看看我們的宇宙起源，」鮑曼告訴Space.com，「梯子的底部是這個過程的第一個物體形成和豐富的媒介，使其他一切成為可能。」

此外，鮑曼和他的團隊發現的信號出奇的強。它是如此的強大，事實上，它暗示了神秘的暗物質和組成恆星的「正常」物質之間的可能的相互作用，以及我們在宇宙中所能看到的一切。

篩選噪音

隨著時間的推移，你走得越遠，就越難用美國宇航局(NASA)的哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)等儀器直接發現恆星。首先，要找到的星星越來越少了。在宇宙大爆炸5億年後，宇宙充滿了中性的氫原子，它們很擅長阻擋光線。(來自第一顆恆星的輻射最終將這些原子分裂成其組成的質子和電子，形成了一個更透明的電離等離子體，但這需要一段時間。)

因此，鮑曼和他的同事們採取了一種間接的方式，尋找這些早期恆星可能留在宇宙背景輻射(CMB)上的指紋——這是大爆炸留下的古老的光。這個想法認為，恆星的紫外輻射會激發氫原子進入一個不同的狀態，使它們吸收CMB的光子。

從理論上講，這種在CMB信號上的下降應該是可以檢測到的。因此，這個團隊建立、校準和測試了一個廚房桌子大小的無線電天線——一個他們稱之為「實驗」的項目，用來檢測全球EoR (Reionization)的標誌(邊緣)，這是由美國國家科學基金會(NSF)資助的。

然後，他們在西澳大利亞的Murchison無線電天文台(MRO)上設置了設備。MRO位於澳大利亞國家科學機構——聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization)維護的一個異常無線電安靜的區域。

該網站的無線電靜音部分是關鍵，因為建模工作表明，信號鮑曼和他的同事正在尋找在調頻無線電撥號上的頻率重疊。而且，研究人員已經不得不與銀河系所有蓬勃發展的背景噪音相抗衡。

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