天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)發(fā)光的星系，它是在大爆炸發(fā)生僅8億年后，就對其周圍的氣體進(jìn)行了電離的行為而陷入的。該研究由Romain Meyer博士領(lǐng)導(dǎo)。英國倫敦UCL的一名學(xué)生今天在歐洲天文協(xié)會(huì)(EAS)的虛擬年度會(huì)議上發(fā)表了演講。

研究130億年前形成的第一個(gè)星系對于了解我們的宇宙起源至關(guān)重要。銀河系外天文學(xué)當(dāng)前的熱門話題之一是“宇宙電離”，即銀河系間氣體被電離(原子被剝奪電子)的過程。宇宙電離類似于未解決的謀殺案：我們有明確的證據(jù)，但是是誰做的，如何以及何時(shí)做的?我們現(xiàn)在有強(qiáng)有力的證據(jù)表明，氫離子化大約在130億年前(即宇宙的前十億年)就完成了，而離子化氣體的氣泡卻在緩慢地生長和重疊。然而，直到現(xiàn)在，能夠產(chǎn)生這種電離氫氣泡的物體仍然是神秘的：發(fā)光銀河系的發(fā)現(xiàn)其中60-100%的電離光子逸出，可能是造成其局部氣泡電離的原因。這表明該案已接近解決。

宇宙離子化的兩個(gè)主要嫌疑人通常是：1)大量微弱的星系，它們泄漏了約10%的高能光子，以及2)發(fā)光星系的“寡頭”，其中光子的百分比更高(> 50%)星系。無論哪種情況，這些第一個(gè)星系都與今天的星系有很大不同：本地宇宙中的星系是非常低效的泄漏器，只有不到2-3%的電離光子逸出了它們的宿主。為了了解哪個(gè)星系控制了宇宙的離子化，天??文學(xué)家必須測量在離子化時(shí)代中所謂的星系逃逸率。

從激發(fā)的氫原子發(fā)出的光(所謂的萊曼-阿爾法線)的檢測可用于推斷逃逸的光子的分?jǐn)?shù)。一方面，這種探測是罕見的，因?yàn)殡婋x時(shí)代的星系被吸收該特征氫發(fā)射的中性氣體所包圍。另一方面，如果檢測到此氫信號(hào)，則表示是一個(gè)用于較大電離氣泡的“煙槍”，這意味著我們已經(jīng)捕獲到一個(gè)將周圍環(huán)境電離的星系。氣泡的大小和星系的光度決定了它是造成這個(gè)離子化氣泡的唯一原因，還是需要看不見的幫兇。

在大爆炸之后的8億年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)發(fā)光的星系，這支持了一個(gè)“寡頭”明亮泄漏者發(fā)射出大部分電離光子的場景。邁耶說：“這是我們第一次可以指出一個(gè)負(fù)責(zé)產(chǎn)生電離氣泡的物體，而無需來自看不見的星系的貢獻(xiàn)。” “即將到來的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的其他觀察將使我們能夠進(jìn)一步研究未解決的宇宙電離事件的最佳嫌疑人之一。”