宇宙中三亿光年长的区域异常地不透明

宇宙中三亿光年长的区域异常地不透明

我们的宇宙家园是一个遵循规则的地方。物理定律似乎在任何地方都是一致的,而星系则是均匀分布的。但这三亿光年长的区域,似乎漏掉了什么。

科学家在远处的类星体前观察到一个不透明的空间区域,类星体是一种非常明亮的光源。他们意识到,这个遮光区域拥有的星系比他们预期的要少。

这个区域位于一个叫做ULAS J 0148+0600的类星体的前面,当宇宙还不到10亿年的时候,这个类星体的光就出现了。这个区域似乎吸收了超过3亿光年的光线.。根据刊登在“天体物理学杂志”上的这篇论文,科学家团队使用夏威夷的斯巴鲁望远镜在这个不透明区域周围搜寻遥远的星系,发现的星系远远少于平均水平。这与你所期望的正好相反,一个不透明的区域不应该有更多的物质吗?

这种看似不一致的现象可以帮助科学家更好地理解早期宇宙的本质。

该研究的作者、来自加州大学河滨分校的乔治·贝克尔(George Becker)说:“它给我们一个机会去研究宇宙中落后于宇宙其他地方的地方。”

宇宙中三亿光年长的区域异常地不透明

天体探测器通过“莱曼-阿尔法”光线(Lyman alpha)发射来观察遥远的物体,这是由氢原子发出的具有特征波长的光。光穿过膨胀的宇宙,使它的波长沿着这个方向伸展。但是,但是中间空间中的物质,特别是中性原子,能够吸收光,并导致某些波长的光从地球上接收到的信号中消失。通过绘制来自遥远类星体的光的波长,你可以绘制出一张地图和一条时间线。

贝克尔和他的团队解释说,电中性气体吸收莱曼-阿尔法光,但是电离气体,缺少电子的原子不吸收。离我们最近的宇宙区域是相对均匀的,并且有大量的紫外线来保持气体的电离和阻止吸收。但在早期的宇宙中,事物可能并不是一样的统一。也许星系较多的地方有更多的紫外线辐射,这意味着更多的电离,因此这些区域更透明。但是像这个类星体前面的区域有较少的星系,意味着较少的电离,因此是不透明的。

这是一个有趣的观察,在几个方面是违反直觉的。英国剑桥大学的天文学家马丁·海纳尔特(Martin Haehnelt)说:“令人兴奋的是,这是一个非常大的结构,上面有一些不同的东西,一个区域的星系数目应该与另一个区域的星系数目大致相同,但在这种情况下却没有。”

贝克尔认为,也许这个区域讲述了一个再电离时代的故事--再电离时代是宇宙历史早期的第一颗恒星在超新星形成和爆炸后,电离中性气体分子。也许天空中的某些区域比其他区域更晚进入这一时期。

宇宙中三亿光年长的区域异常地不透明

要解释这一谜团还有更多的工作要做,而这片区域只是巨大天空的一部分。如果这个想法是正确的,那么在这个距离有更多星系的天空区域应该有更少的莱曼-阿尔法光吸收。

但是,虽然物理定律是恒定不变的,但宇宙中似乎确实存在着与其他部分不同的部分。


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