追寻宇宙第一缕曙光

晓　平

一个多国研究小组于2001年8月3日宣布，研究人员第一次用架设在地球上的望远镜看到了那个被天文学称为宇宙黑暗时代的迷雾——恒星和星系在那个时代还没有开始发光。

如果这一发现经得起其他科学家的检验，那么它将意味着人类已经观测到了宇宙在星光和其他辐射开始弥漫天空时所发出的第一缕曙光。

加利福尼亚理工学院天体物理学家理查德·埃利斯博士说：“这是恒星诞生的时代。”埃利斯本人并未参与此项研究工作，不过他认为多国研究小组的发现“非常令人振奋”。

宇宙的“黎明”是参与斯隆数字天空测绘计划的科学家观测到的。雄心勃勃的斯隆数字天空测绘计划将为许多巨大的宇宙区域绘制天体图，并将对大约2亿个天体进行编目分类。斯隆研究小组的负责人之一，同时就职于戴维斯加利福尼亚大学和劳伦斯—利弗莫尔国家实验所的天体物理学家罗伯特·贝克尔说：“恒星和星系直到这一时刻才开始出现。”

长期以来，科学家一直认为在大约130亿年前宇宙发生创世大爆炸之后，紧接着出现了一个空洞的、没有任何生气的时期——黑暗时代——直到大爆炸产生的气体可以结合成恒星和星系。但是随着宇宙的膨胀和温度的下降，大量爆炸产生的气体仍然以氢原子的形式在宇宙中飘荡，就像一层厚厚的迷雾。这层迷雾挡住了第一批恒星发出的光芒。与地球上的黎明相似，随着越来越多的恒星诞生，它们发出的光芒使氢原子发生电离，使它变得基本上透明，因而很快就驱散了迷雾。

剑桥大学天体物理学家马丁·里斯爵士说，“科学家估计，在最初的50万年时间里，宇宙的温度是非常高的。”随着宇宙温度的降低，黑暗时代统治宇宙长达数亿年之久，直到恒星开始形成并最终使爆炸产生的气体发生电离。参与斯隆测绘计划的天文学家认为自己观测到的东西，就是这层迷雾最后的几缕痕迹在人类目前观察到的最遥远的天体所发出的光芒照射下形成的阴影。

这一发现也是斯隆研究小组的另一位成员、普林斯顿大学的詹姆斯·冈恩博士的胜利。他曾在35年前与同事布鲁斯·彼得森预言说，不带电的氢原子气体会吸收辐射并只在遥远的类星体的光谱上投下一个阴影。在此后的几十年时间里，研究人员一直没有观测到这种被称为冈恩—彼得森效应的现象，直到现在。

回顾过去，冈恩博士说：“我们现在才观测到这种效应的原因是我们一直没有找到足够遥远的天体。”