如今我們看到的浩瀚宇宙,在誕生初期曾被一層“氫氣迷霧”籠罩——那是由中性氫氣體組成的混沌世界。大約130億年前,這層迷霧被徹底“點亮”,中性氫被電離成帶電粒子,宇宙從此變得“通透”。而完成這一壯舉的“主力選手”,最近被韋伯望遠鏡逮了個正著!
一、韋伯的“宇宙考古”:800萬歲的“小個子”星系
美國國家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡,最近在分析“UNCOVER計劃”(再電離時代前的超深近紅外光譜與近紅外相機觀測計劃)數據時,發現了83個來自宇宙8億歲時的“星暴星系”(恒星形成極活躍的星系)。這些“小個子”星系,可能正是當年“點亮宇宙”的關鍵。
要理解它們的重要性,得先說說“宇宙再電離”——這是宇宙演化中最關鍵的轉折之一。早期宇宙被中性氫氣體包裹,光線難以穿透;后來這些氣體被電離(電子被剝離),宇宙才變得“明亮通透”。但問題來了:是誰提供了足夠的能量完成這一過程?是大星系、小星系,還是活躍星系中的超大質量黑洞?韋伯望遠鏡的任務之一,就是解開這個宇宙“懸案”。
二、小身材大能量:它們是“電離界”的“卷王”
這次發現的83個星系,堪稱“小個子大能量”的典型。研究團隊成員伊薩克·沃爾德(IsakWold)打了個比方:“論產生紫外線的能力,這些小星系的‘戰斗力’遠超體型。”它們的質量極小——要湊出銀河系的恒星質量,需要2000到20萬個這樣的星系。但憑借超強的恒星形成速度(“星暴”階段),它們能釋放大量高能紫外線。
更關鍵的是,小星系周圍的中性氫氣體更少,紫外線更容易“突圍”;而劇烈的恒星形成活動還會在星系內部“鑿出通道”,讓紫外線更順利地逃逸到宇宙空間。就像給手電筒去掉了“遮光罩”,這些小星系的紫外線幾乎能“無阻礙”地電離周圍氣體。
三、用“氧綠線”鎖定“兇手”:韋伯的“火眼金睛”
科學家如何找到這些“遠古造光者”?秘密藏在一種特殊的“光信號”里——雙電離氧原子發出的“氧綠線”。這種光原本是可見光,卻因宇宙膨脹被拉伸成紅外線,最終被韋伯的近紅外光譜儀(NIRSpec)捕獲。通過分析這種“宇宙信號燈”,團隊不僅鎖定了83個目標,還對其中20個進行了深度觀測。
有趣的是,現代宇宙中也有類似的“小猛男”——比如被稱為“綠豌豆”的星系,它們能將約25%的電離紫外線釋放到星際空間。如果這些遠古星暴星系的“紫外線釋放效率”相仿,那么它們完全有能力提供足夠的能量,完成宇宙再電離的“大工程”。
四、宇宙的“青春記憶”:我們離答案更近了
從“氫氣迷霧”到“通透宇宙”,這場跨越130億年的“光的革命”,終于有了更清晰的“主謀畫像”。韋伯望遠鏡的發現不僅改寫了我們對早期星系的認知,更讓“宇宙再電離”的謎題離真相更近一步。
下次仰望星空時,不妨想想:那些閃爍的星光里,或許還藏著800萬年前小星系們“瘋狂造光”的身影——它們用自己的“高光時刻”,為整個宇宙點亮了未來。
你對這些“小個子大能量”的星系有什么好奇?
歡迎在評論區留言,和我們聊聊你心中的宇宙故事~
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.