令人驚訝的研究稱，第一批恒星出現(xiàn)在“預(yù)熱”宇宙中

根據(jù)國際射電天文學(xué)研究中心 （ICRAR） 的一項新研究，我們的宇宙在早期是“預(yù)熱”的，挑戰(zhàn)了它從超冷狀態(tài)中出現(xiàn)的假設(shè)。

這一發(fā)現(xiàn)是在天文學(xué)家尋找來自Epoch of Reionization– 第一批太陽開始點(diǎn)燃的時間大約在大爆炸.

發(fā)現(xiàn)宇宙在那個時候至少有點(diǎn)溫暖，排除了表明電離過程發(fā)生在極低溫度條件下的模型。

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“隨著宇宙的演化，星系之間的氣體膨脹和冷卻，所以我們預(yù)計它會非常非常冷，”說凱瑟琳·特羅特 （Cathryn Trott），射電天文學(xué)家，ICRAR 再電離時代項目負(fù)責(zé)人。

“我們的測量表明，它至少被加熱了一定量。不是很多，但它告訴我們，非常冷的再電離被排除在外。研究表明，這種加熱可能是由早期 X 射線源的能量驅(qū)動的黑洞以及遍布宇宙的恒星殘余物。

人類所謂的“黑暗時代”與宇宙經(jīng)歷了在它的年輕時。在恒星和星系形成之前，根本沒有主要的光源——只有中性氫分子云在周圍徘徊，在數(shù)十萬年的時間里慢慢合并。

最終，氣體袋坍塌到第一代明星，燃燒的強(qiáng)度比今天周圍的要大。這種能量的釋放使宇宙氫電離，這就是為什么它被稱為Epoch of Reionization.

失去電子后，構(gòu)成浩瀚宇宙云的氫對光變得透明，使我們現(xiàn)在能夠看到遙遙跨越時空.另一方面，這也意味著很難看到宇宙在這個時代期間或之前是什么樣子。

天文學(xué)家被迫依賴一種稱為氫氣線;一種 21 厘米長的電磁輻射波預(yù)計將直接穿過物質(zhì)云，這些物質(zhì)云會散射較短的可見光波，攜帶有關(guān)宇宙黑暗時代的重要信息。

ICRAR 團(tuán)隊一直在使用默奇森寬場陣列（MWA） 射電望遠(yuǎn)鏡在西澳大利亞尋找該信號。問題是宇宙絕對糟糕無線電信號源.

“這些包括附近恒星和星系的發(fā)射、地球大氣層的干擾，甚至望遠(yuǎn)鏡本身產(chǎn)生的噪聲。只有仔細(xì)減去這些'前景信號'后，剩余的數(shù)據(jù)才會揭示來自再電離紀(jì)元的信號。說Ridhima Nunhokee，ICRAR 的射電天文學(xué)家。

“從這項研究中，我們開發(fā)了處理前景污染的方法，并減去我們不想要的信號，同時也更好地了解我們的望遠(yuǎn)鏡并得出干凈的信號。我們還能夠?qū)⒋蠹s 10 年的 MWA 數(shù)據(jù)整合在一起，以比以往任何時候都更長的時間觀測天空。

雖然目前的工作仍未揭示人們期待已久的氫氣線，但大量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)不僅使團(tuán)隊比以往任何時候都更加親近，而且還揭示了一些新的信息。一個很好的例子：早期宇宙在再電離發(fā)生之前已經(jīng)被“預(yù)熱”的啟示。

如更多射電望遠(yuǎn)鏡在不久的將來加入搜索，氫線出現(xiàn)應(yīng)該只是時間問題。

“信號肯定埋在那里。它只是改進(jìn)我們的數(shù)據(jù)，并獲得更多數(shù)據(jù)、更干凈的數(shù)據(jù)來到達(dá)它。說努霍基。

研究是發(fā)表在兩篇論文中天體物理學(xué)雜志.

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