天文學(xué)家已經(jīng)知道，大約120億年前，深空中的天然氣在某些地區(qū)比現(xiàn)在更加不透明，盡管不同地區(qū)的不透明度差別很大。但他們不確定導(dǎo)致這些變化的原因。為了解這些差異的原因，加州大學(xué)河濱分校的天文學(xué)家喬治·貝克爾及其合著者在夏威夷的莫納克亞山峰上使用了斯巴魯望遠(yuǎn)鏡，在極大的太空區(qū)域?qū)ふ夷贻p恒星的星系。他們的結(jié)果出現(xiàn)在天體物理學(xué)雜志上。

人們?cè)缇椭?，宇宙充滿了暗物質(zhì)和氣體的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)宇宙網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了宇宙中的大部分物質(zhì)，而像我們銀河系這樣的星系只占很小一部分。

今天，星系之間的氣體幾乎是完全透明的，因?yàn)樗ㄟ^(guò)紫外線(UV)輻射的能量浴保持電離 - 電子與其原子脫離。

十多年前，天文學(xué)家注意到，在遙遠(yuǎn)的過(guò)去，大約125億年前，深空中的氣體不僅對(duì)紫外線非常不透明，而且其透明度因地而異，使得大部分發(fā)出的光線變得模糊不清。通過(guò)遙遠(yuǎn)的星系。

幾年前，Becker博士及其同事發(fā)現(xiàn)，這些不透明度的差異非常大，以至于氣體本身的數(shù)量，或更可能是浸入其中的輻射，必須在不同地方發(fā)生很大變化。

“今天，我們生活在一個(gè)相當(dāng)同質(zhì)的宇宙中。如果你向任何方向看，平均而言星系中的氣體數(shù)量大致相同，并且所謂的星系間氣體與星系之間的氣體相似，“Becker博士說(shuō)。

“然而，在那個(gè)早期，深空中的氣體看起來(lái)與宇宙中的一個(gè)區(qū)域截然不同。”

為了找出造成這些差異的原因，天文學(xué)家轉(zhuǎn)向斯巴魯望遠(yuǎn)鏡，這是世界上最大的望遠(yuǎn)鏡之一。

利用其強(qiáng)大的相機(jī)，他們?cè)谝粋€(gè)大約3億光年的廣大地區(qū)尋找星系，他們知道星系際氣體是非常不透明的。

對(duì)于宇宙網(wǎng)而言，更多的不透明度通常意味著更多的氣體，因此更多的星系。但該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)包含的星系遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于預(yù)期 - 明顯的證據(jù)表明星光無(wú)法通過(guò)。星系的缺乏可能是該地區(qū)如此不透明的原因。

“并不是不透明度是造成星系不足的原因。相反，它是另一種方式，“加州大學(xué)洛杉磯分校教授Steven Furlanetto說(shuō)，他是該研究的合著者。

研究人員得出結(jié)論認(rèn)為，由于來(lái)自星系的紫外線使深空中的氣體保持透明，附近的星系可能會(huì)使其變得更加模糊。

“通常附近有多少個(gè)星系并不重要; 將氣體保持在深空透明的紫外線通常來(lái)自極遠(yuǎn)的星系。無(wú)論如何，對(duì)于大多數(shù)宇宙歷史來(lái)說(shuō)都是如此，“貝克爾博士說(shuō)。

“在這個(gè)非常早的時(shí)候，看起來(lái)紫外線不能走得很遠(yuǎn)，因此宇宙中幾乎沒(méi)有星系的宇宙看起來(lái)會(huì)比周圍有很多星系的宇宙更暗。”

這一發(fā)現(xiàn)最終可能揭示宇宙歷史的另一個(gè)階段。

在大爆炸之后的第一個(gè)十億年，來(lái)自第一個(gè)星系的紫外線充滿了宇宙，并在深空中永久地改變了天然氣。

天文學(xué)家認(rèn)為，這種情況發(fā)生在星系較多的地區(qū)，這意味著貝克爾博士團(tuán)隊(duì)推斷的星系間輻射的大幅波動(dòng)可能是這個(gè)不完整過(guò)程的遺留物，并且可以提供它發(fā)生的方式和時(shí)間的線索。

貝克爾博士說(shuō)：“我們還不知道第一個(gè)星系何時(shí)形成，以及它們?nèi)绾胃淖冎車h(huán)境。”

“通過(guò)研究深空中的星系和天然氣，我們希望能夠更接近地了解這個(gè)星際生態(tài)系統(tǒng)在早期宇宙中是如何形成的。”