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標題: 宇宙再游離時期的異常明亮星系 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2025-4-1 02:06 PM 標題: 宇宙再游離時期的異常明亮星系

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　　詹姆斯·伯太空望遠鏡近期的觀測﹐揭示了早期宇宙一個難以解釋的現象﹕「在大霹靂後僅3.3億年的星系﹐竟釋放出強烈的氫原子光譜訊號﹐挑戰了我們對宇宙「再游離時期」的理解。
　　回顧宇宙歷史﹐在大霹靂(Big Bang)後的一億年內宇宙中充滿了冰冷且不發光的中性氫霧﹐阻擋了光線的傳播。直到第一代恆星﹑星系或超大質量黑洞誕生﹐這些天體釋放出大量紫外線輻射﹐開始游離周圍的中性氫原子﹐將電子與質子重新分離使宇宙逐漸從「黑暗」走向「透明」。這段過渡時期被稱為「再游離時期」(Reionization)﹐持續了數億年﹐直到大霹靂後約十億年﹐宇宙中的大部分氫霧被游離﹐宇宙恢復透明狀態。天文學家長期以來致力於理解這一時期所發生的各種天文物理現象。
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韋伯太空望遠鏡近紅外線相機的深度影像發現了極為遙遠的星系JADES-GS-z13-1(右圖紅點)﹐其紅移值為13(Redshift(z)=13)﹐相當於大霹靂後僅約3.3億年的宇宙時期。
　　然而﹐韋伯望遠鏡近期的觀測卻帶來了出乎意料的發現。一個名為JADES-GS-z13-1的星系﹐出現在大霹靂後僅3.3億年﹐竟清楚呈現明亮的氫原子發射譜線。按現有理論推測該星系處於宇宙再游離時期初期﹐當時的宇宙仍瀰漫著濃密的中性氫迷霧應會吸收這些光譜訊號。然而這道訊號卻清晰可見﹐完全出乎預期。只有當周圍的中性氫大量被游離﹐氫原子發射譜線才能無阻傳播至地球。JADES-GS-z13-1的觀測結果顯示﹐該星系周圍的氫霧在宇宙年齡僅3.3億年時已經出現大規模游離﹐遠早於理論所預期。這就如同在濃霧瀰漫的夜晚﹐意外看見一座燈塔的光束穿透迷霧。
　　至於這個星系的氫原子發射譜線來源﹐目前仍未有定論。研究團隊推測﹐這可能與宇宙中最早一代恆星有關﹐也不排除與早期形成的超大質量黑洞所驅動的活躍星系核有關。這項研究成果已發表於《自然》期刊(Witstok et al. 2025)。

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