137億年前的宇宙大爆炸后到底又發生了什麼

2008年05月14日09:14  來源:科學時報

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137億年前的宇宙大爆炸后到底又發生了什麼
  天文學家終於逮到了早期宇宙的關鍵數據,這一天,他們已經等待了25年。通過對一個遙遠星系中的氣態雲進行研究,一個國際研究小組發現,這些氣體的溫度與模型對早期宇宙的模擬結果幾乎完全吻合。這一發現証明了這些模型正在正確的軌道上運行,並且提供了幾乎牢不可破的關於宇宙大爆炸的假設。

  天文學家已經研制出了復雜的模型,用來解釋137億年前的宇宙大爆炸后到底又發生了什麼。天文學家的觀測結果大體上都支持這些模型,其中包括對大爆炸傳播產生的熱量的測定。然而,依然存在一些未解之謎,例如星系為什麼在原子形成后僅僅用了20億年便形成了。天文學家同時還不清楚這些模型對於宇宙在最早期的冷卻和膨脹是否適用。

  一個國際研究小組利用歐洲南方天文台的超大望遠鏡陣列觀測了一個非常遙遠的星系中的氣態雲。這些氣態雲距離地球是那樣的遠——大約110億光年,因為根本無法直接觀測。為了解決這個難題,研究小組選擇了位於地球和一顆更遠的類星體——宇宙中最亮的天體——之間的排列完美的氣態雲作為研究對象。其中,類星體的作用相當於照亮氣態雲的燈塔。

  研究人員在5月12日出版的《天文學和天體物理學》雜志上報告說,他們在這些雲團中發現了一氧化碳分子和兩種氫分子。並且通過指示分子在雲團內運動的數據,研究人員計算出了雲團的溫度為9.15K。這幾乎與模型的預測結果完全吻合。

  主持這項研究的印度普納市因特爾大學天文學與天體物理學中心的天體物理學家Raghunathan Srianand指出,這些數據同時揭示了許多星系中恆星形成的信息。他說,在特定的化學構成、溫度和氣體密度下,“這個星系中的恆星形成速度一定是銀河系中恆星形成速度的5倍”,這也就解釋了為什麼早期星系的形成速度是如此之快。

  天體物理學家對這一發現表現出了極大的熱情。美國普林斯頓大學的David Spergel表示,大量一氧化碳和氫的數據“為研究早期宇宙中的恆星形成機制打開了一扇新的窗口”。馬裡蘭州巴爾的摩市空間望遠鏡科學研究所的Mario Livio強調,這是一項“美妙的發現”,因為它提供了比之前觀測結果還要早的宇宙進化的新信息。奧斯汀市得克薩斯大學的Volker Bromm則認為,這是一項“非常棒的工作”,它很好地預示了科學家將在遙遠的星系中發現更多的分子。(群芳)

(責編:周紅(實習))
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