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发布时间:2014-03-17
撰文/鲁文岚 张兆晋   按照目前最流行的理论,我们的宇宙是在大约140亿年前的一次大爆炸形成的。在这之后,我们的宇宙经历了一系列变化,约在10亿年时开始形成恒星。   年轻宇宙中的"焰火晚会"     那么这时的宇宙是怎样的景象呢?根据天文学家的理论,艺术家通过想象为我们描绘了宇宙形成之初(约在大爆炸后10亿年)的景像。 那时发生了形成恒星的剧烈变化,原始氢气以空前的速度转化成无数恒星。那时的太空绝对不同于我们现在由静态星系组成的太空,它布满了原始的简爆星系(starburst galaxy),巨大的椭圆星系和螺旋星系都尚未形成。在这些爆星系中,高温的蓝色恒星簇像焰火一样明亮。诞生新恒星的区域在迸发出的紫外线辐射发出红光。最大的恒星自己引爆形成超新星,其间发出爆竹一样光亮和声响划过太空。在此图的前景中,亮度较低的星爆星系正沉浸在超新星爆发的火热泡沫和恒星风(stellar winds)的滚滚急流之中。与今天的宇宙不同的是,在这些星系中几乎什么宇宙尘,这是因为那时较重的元素还没有在通过恒星的核发应制造出来。对哈勃太空望远镜深空图像进行的分析结果支持这样的理论:宇宙中的第一批恒星是以突然爆发的形式出现的,而不是逐渐形成的。   时间机器     对于远古时代的宇宙,人们存在很多问题:究竟是先形成了恒星还是先形成了星系?恒星是一个一个的产生,还是一群一群的来到这个世界上的?对于这些问题,科学家们自然有他们的理论,但如果能实实在在的回到从前,亲眼看看当时宇宙的样子,肯定会另有一番趣味。     信不信由你,确实存在能帮助回到从前的时间机器,它就是望远镜。天文学家通过望远镜看到的恒星和星系并不是现在所见到的样子,而是星光最初开始旅行时的模样。也就是说,借助望远镜,天文学家就能够"回到"几十亿年以前。     加州理工学院(California Institute of Technology)的天文学家理查德•艾利斯(Richard Ellis)最近通过哈勃太空望远镜几乎回到了最初的宇宙大爆炸时代。他和他的同事们开始寻找那些在宇宙中最先形成的恒星。     艾利斯解释说:"在大爆炸之后10亿年左右,引力促使充满宇宙的气体收缩并形成了第一批恒星。寻找这些恒星的踪迹,找到宇宙中的第一缕星光是现代天文学中最吸引人的挑战之一。"     这项工作是相当艰巨的,因为这些恒星离地球至少也有100亿光年。它们所发出的光线看上去非常昏暗,即使哈勃太空望远镜这样先进的设备都难以发现它们。     于是,像我们努力想看清一样东西时所做的那样,艾利斯和他的同事们想到了放大镜。他们在将哈勃太空望远镜和位于夏威夷的凯克望远镜(Keck Telescope)对准了一个"引力透镜"——由一群20~30亿光年远的星系形成的巨大的宇宙放大镜。

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