參考消息網(wǎng)11月9日?qǐng)?bào)道 英國(guó)廣播公司《科學(xué)焦點(diǎn)雜志》網(wǎng)站近日刊登題為《第一批恒星如何撕裂宇宙》的文章，作者是美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)天體物理學(xué)教授凱蒂·麥克，主要內(nèi)容編譯如下：

　　萬(wàn)物初始時(shí)都那么熱。最初是純粹的輻射：源自某種原始的、現(xiàn)已因時(shí)空過(guò)度延伸而消失的沖力，隱藏在灼燒著初生宇宙每一飛米的火墻后面。不存在光源、也沒(méi)有起火點(diǎn)，萬(wàn)物都是輻射、無(wú)處不是輻射，而且無(wú)處不在擴(kuò)張。宇宙在膨脹、空間從自身逃逸、光線遍布宇宙初創(chuàng)的表面直到滴粒形成。物質(zhì)誕生時(shí)熾熱而耀目。

　　第一批粒子高速穿過(guò)波，也就是擴(kuò)散和碰撞聲震中的灼熱等離子體，宇宙是離子，也就是游離的質(zhì)子和電子的海洋，還有稀稀拉拉的氦和其他輕原子核，產(chǎn)自無(wú)所不包的核熱熔爐。宇宙釋放的火慢慢燃盡化為原子。帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子結(jié)合形成中性原子，這是宇宙中最先出現(xiàn)的中性原子，主要是氫，而且不再是等離子體，也不是離子，而是氣體。氣體冷卻了，安靜下來(lái)。宇宙平靜了1億年。

　　在下一階段，大爆炸產(chǎn)生的光線逐漸暗淡，伸向射電頻譜，第一批恒星尚未點(diǎn)亮。千萬(wàn)年間，宇宙充滿黑暗的氫霧，隨著太空膨脹而擴(kuò)張，殘余的熱量在消逝。

　　霧能感受到自身重量。翻滾的等離子體波冷卻后，就會(huì)拋開波峰，作為微小缺陷在氣體中留下痕跡。這里的原子稠密些，那里稍微稀薄些。一個(gè)原子的質(zhì)量微乎其微，但假以時(shí)日，原子會(huì)找到鄰近原子。

　　最濃的霧形成云，最密的云形成簇。簇越發(fā)厚重，把氣體吸入環(huán)繞它們的軌道，簇旋轉(zhuǎn)和碰撞的力度之大使得氣體被壓縮直至點(diǎn)燃。在最致密云的中心，休眠許久的氣體重新變成灼熱的核爐。就這樣第一顆恒星誕生了，這就是“宇宙黎明”。

　　在宇宙厚重的霧靄中，恒星點(diǎn)亮、活躍起來(lái)，它們是令人目眩的光點(diǎn)，閃耀在黑暗里。恒星聚集起來(lái)，在簇?fù)碜蠲芗�的地方，星系的時(shí)代開始了。

　　每個(gè)星系生來(lái)就是自身發(fā)光的淺池，卻籠罩在形成星系的濃密陰云中，就像霧氣遮擋了城市之光。原子物理學(xué)的變幻莫測(cè)使氫成為有效的星盾：給氫原子一個(gè)可見光的光子，氫原子就會(huì)將光子完全吸收，氫原子的電子被撞擊到更高的能量狀態(tài)，此后光會(huì)從任意方向射出。

　　但這種星盾具有自限性。來(lái)自第一批星系的光攜帶更強(qiáng)的輻射：紫外線，這種輻射太過(guò)強(qiáng)大，以至于氫原子一不小心不是被激活電子，而是被徹底清除。喪失氫的星系發(fā)出光泡，光泡開始擴(kuò)大，在寒冷、寧?kù)o的星系間氣體中形成洞。10億年來(lái)，這些光泡遍布宇宙，幾乎每個(gè)氫原子都被一分為二，質(zhì)子和電子再次在宇宙中分別游蕩——這一次不是火，而是再度電離的氣體彌漫而消散中形成的霧靄。 　　我們還在了解第一批恒星是如何分裂宇宙的。我們稱之為“再電離化”，對(duì)它的了解主要通過(guò)它的終結(jié)。電離化的宇宙對(duì)可見光來(lái)說(shuō)是透明的。當(dāng)我們眺望宇宙，看到有些星系的古老光線從時(shí)間意義上的過(guò)去照射到我們面前，就能開始看到這些光在熄滅，就好像觀看倒放的宇宙影片。厚厚的中性氣體擴(kuò)散并籠罩星系，直到星系幾乎完全隱藏起來(lái)。

　　不過(guò)，所幸我們有辦法撥開迷霧。可見光或許被吞噬，但波長(zhǎng)更長(zhǎng)的輻射可以暢行無(wú)阻，包括紅外線、微波和無(wú)線電，而恒星光是全頻譜的。有了詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡這樣的新望遠(yuǎn)鏡，我們可以捕捉到星系光線中的紅外部分，從而窺見再電離的時(shí)代。有了新射電望遠(yuǎn)鏡，我們甚至能做得更好，包括接收中性氫本身發(fā)射或吸收的無(wú)線電波的低頻。

　　弄清再電離化就等于了解了第一批恒星和星系。或許有朝一日，我們會(huì)看到這些恒星和星系穿透自己初生時(shí)的圍裹，散發(fā)的微小光芒越過(guò)，然后永遠(yuǎn)、徹底改變了黑暗海洋。