研究稱宇宙第一批恒星誕生的時(shí)間或更晚
時(shí)間：2016-09-02 10:36 來(lái)源：川北在線整理 責(zé)任編輯：沫朵
原標(biāo)題： 研究稱宇宙第一批恒星誕生的時(shí)間或更晚
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，歐空局的普朗克衛(wèi)星已經(jīng)揭示，宇宙中第一顆恒星的誕生時(shí)間晚于早先基于宇宙微波背景輻射觀測(cè)結(jié)果的估計(jì)值。新的分析還表明第一批恒星是宇宙中再電離原子的 來(lái)源。當(dāng)宇宙壽命達(dá)到7億年時(shí)，這一過程已經(jīng)完成了一半。現(xiàn)在我們的宇宙里有眾多的恒星與星系，很難想象138億年前，宇宙在僅有幾秒大時(shí)是怎樣一副迥異的光景。在宇宙的早期，整個(gè)宇宙就是一鍋滾燙致密的原始粒子湯，其中主要是電子，質(zhì)子，中子以及光子。
結(jié)果表明再電離開始于宇宙誕生后僅數(shù)百萬(wàn)年。這個(gè)結(jié)論有很多問題，因?yàn)闆]有任何證據(jù)表明那時(shí)已經(jīng)有恒星形成。這樣就意味著我們需要假設(shè)存在其它因素導(dǎo)致了再電離。隨著WMAP不斷地得到后繼數(shù)據(jù)，首次估算很快就被修正，再電離的開始時(shí)間被不斷地向后推。宇宙至少在誕生4.5億年時(shí)還沒有明顯的再電離。
然而謎題并沒有被完全解開。盡管已經(jīng)觀測(cè)到的最早的恒星是在宇宙誕生3億——4億年后出現(xiàn)的。我們?nèi)匀徊磺宄钪娴脑匐婋x究竟是完全由這一批恒星引發(fā)。還是另有其它因素參與了這一過程。2015年，普朗克合作組為解決這一問題提供了新的數(shù)據(jù)，揭示出再電離階段在宇宙誕生后5.5億年時(shí)已過了一半，將再電離階段在宇宙史上進(jìn)一步推遲了。這一結(jié)果是基于普朗克望遠(yuǎn)鏡使用低頻率探測(cè)設(shè)備獲得的的第一張全天域宇宙微波背景輻射極化分布圖。
普朗克衛(wèi)星上還有高頻探測(cè)設(shè)備。這些設(shè)備對(duì)這類現(xiàn)象比現(xiàn)今任何儀器都敏感�，F(xiàn)在對(duì)其數(shù)據(jù)的 分析結(jié)果表明，再電離開始的時(shí)間比之前任何數(shù)據(jù)表明的都要晚得多。Jean-Loup Puget是普朗克高頻探測(cè)設(shè)備的項(xiàng)目總管。他說，高頻設(shè)備高精度的測(cè)量清楚地表明再電離是一個(gè)非常迅速的過程。它在開始的非常晚，在宇宙誕生后7億年時(shí)，宇宙中有一半的物質(zhì)已經(jīng)完成了再電離。這些結(jié)果現(xiàn)在正在幫助我們構(gòu)建再電離階段初期的模型。
普朗克合作組的科學(xué)家Matthieu Tristram補(bǔ)充說，他們還確認(rèn)了除開第一批恒星外，沒有任何其它因素導(dǎo)致了再電離過程。新研究大幅推后了第一批恒星形成的時(shí)間。這一時(shí)間點(diǎn)比早先預(yù)想的晚得多。意味著第一代星系很有可能在未來(lái)，乃至當(dāng)代的天文學(xué)觀測(cè)設(shè)施的可觀測(cè)范圍內(nèi)。事實(shí)上，第一批星系中的一部分已經(jīng)被我們通過長(zhǎng)時(shí)間曝光探測(cè)到。比如美國(guó)航天局和歐空局使用哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的哈勃超深空計(jì)劃。
隨著未來(lái)諸如美國(guó)航天局、歐空局和加拿大航天局的詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡這樣的觀測(cè)項(xiàng)目付諸實(shí)施，發(fā)現(xiàn)更多類似的星系將比我們預(yù)想的要容易得多。普朗克合作組的《普朗克計(jì)劃中期成果 四十七 普朗克再電離歷史的約束》和《普朗克計(jì)劃中期成果 四十六 在HFI極化地圖上大尺度系統(tǒng)效應(yīng)的減少和再電離光學(xué)景深的估計(jì)》已經(jīng)發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理》上。
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