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黑暗時期前的宇宙

在大爆炸後的最初幾億年間,宇宙是一片黑暗、不透明的空間,此時的宇宙中沒有行星、恆星、星系更不用說生命,只有一團由大爆炸形成的氫原子組成的霧,之後構成宇宙大部分的氫原子開始聚集並電離,最終形成了照亮天空的第一批恆星。宇宙演化歷史中的「黑暗時期」指的是大爆炸結束時的等離子體復合到第一代恆星開始形成的時候,而此時的宇宙十分均勻,沒有恆星,除了氫、氦和少量在大爆炸核合成時期產生的輕核之外沒有其他元素,因此被稱為黑暗時期。

宇宙有旋轉軸

華盛頓大學的一個科學家小組正在尋找一個130億年前的信號,這個信號來自那個時代的末期,它可以利用恆星來解釋早期宇宙是怎麼形成的。根據《新科學家》的報導,堪薩斯州的天文學家Lior Shamir和他的合作者利用包括哈勃望遠鏡在內的三個強大天文台的數據,發現了旋轉的宇宙會影響到星系旋轉的證據。本月的美國天文學會會議上, Lior Shamir還發現證據表示宇宙其實是有一個旋轉軸的,這並不意味著宇宙本身就像一個巨大的螺旋星系一樣繞著一個點在旋轉,相反的很可能是它在多個複雜的軸上旋轉並同時移動。Lior Shamir在新聞稿中說到如果宇宙有軸,那也不是像旋轉木馬那樣的單一軸,它是一種具有一定漂移的複雜性多軸。

利用中性氫來解開謎底

而現今科學正在尋找的信號是中性氫發出的電磁波,在恆星形成之前,中性氫就存在於宇宙中。當時,這個信號的波長是21釐米,但是宇宙的膨脹已經把它拉長到了2米,科學家已經知道,中性氫發出的輻射波長為21厘米,問題是,有許多光源(包括人造的和天然的)都是以相同的波長輻射,那我們要如何區分呢?因此,科學家們寫了一組方程式,以在觀察結果中識別並去除多於的干擾,在拍攝了1200多張天空的無線電波快照後,研究人員此時更能確定,他們發現的2米波長的痕迹信號都來自於中性氫以外的其他來源。

在這個黑暗的時代,當然沒有基於光的信號,我們在研究當中瞭解它是沒有可見光的! 華盛頓物理學家莫格爾(Miguel Morales)在新聞稿中說科學家因為分析這個信號所以可以解釋到為什麼宇宙看起來完全是空蕩蕩的,而其它則充滿了各式各樣的星系,原來它只是很難被我們所探測到,因為在信號發出後的130億年當中,我們的宇宙已經充滿了來自恆星、星系的其他活動,甚至淹沒了中性氫的信號。

資料來源:DAN ROBITZSKI.(2020, JUNE 12). SCIENTISTS HUNTING FOR SIGNS OF THE “DARK AGE” BEFORE STARS FORMED. Futurism
DAN ROBITZSKI.(2020, JUNE 2). EVIDENCE SUGGESTS THAT THE ENTIRE EARLY UNIVERSE WAS ROTATING. Futurism

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