大爆炸后約8億年，宇宙中的中性氫“大霧”已消散近半，這是中科院上海天文臺鄭振亞研究員及其合作者在宇宙再電離研究領(lǐng)域獲得的最新研究成果。這一重要研究近期發(fā)表在國際一流天體物理期刊《天體物理快報》上。美國國家光學(xué)天文臺以“遙遠(yuǎn)的星系揭開宇宙黑暗時代末期的面紗”為題，專門撰文報道了此項研究突破。

　　宇宙大爆炸之后大概30萬年，整個宇宙處于黑暗時代。在那段時期，宇宙中沒有恒星，沒有星系，整個宇宙被中性氫所充滿。在這個黑暗時代末期，宇宙第一代恒星和星系開始形成，它們發(fā)出的紫外光輻射電離了周圍的中性氫，使得整個宇宙開始明亮起來。這段整個宇宙的整體相變過程被稱之為再電離。確定再電離的細(xì)致過程以及第一代星系是何時形成的，是天體物理前沿一個極具挑戰(zhàn)性的問題。

　　宇宙早期天體所輻射的萊曼阿爾法發(fā)射線光子會被星系際彌散的中性氫原子散射，如果周圍環(huán)境開始電離，大霧就會變?nèi)酰耆婋x則大霧消失。對萊曼阿爾法發(fā)射線星系的觀測因此是探測宇宙再電離的關(guān)鍵手段。

　　“宇宙再電離時期的萊曼阿爾法星系”(英文縮寫LAGER)，是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王俊賢教授發(fā)起組織的一個由中國、美國、智利三國天文學(xué)家參加的研究項目。該項目的第一篇研究論文即取得重要突破。LAGER在第一個目標(biāo)天區(qū)(計劃4個)即探測到了宇宙年齡在8億年處23例萊曼阿爾法發(fā)射線星系。分析發(fā)現(xiàn)，宇宙再電離的過程始于更早期，在宇宙年齡8億年時仍然未完成，大概處于一半電離一半電中性的狀態(tài)，并且是非均勻的。

　　這個結(jié)果意味著，宇宙在它當(dāng)前年齡不到6%處，這場大霧(宇宙整體的中性氫環(huán)境)已經(jīng)開始消散(50%電離)；早期宇宙中很大比例的第一代星系需要形成于宇宙年齡8億年之前。

　?。ㄔd于《文匯報》 2017-07-13 06版）