 文：Pallab Ghosh 翻译：林间竹音  图：这是根据天文数据模拟出第一批恒星的样子。它们中的许多要比太阳大得多，寿命也相对更短。（图片来源：RALF KAEHLER/TOM ABEL） 天文学家已经发现第一批恒星何时开始发光。他们说：这一时期被称为“宇宙的黎明”——约在大爆炸之后的2亿5千万年至3亿5千万年之间。 结果表明：第一批星系的亮度将足以被NASA的詹姆斯•韦伯太空望远镜观察到，该望远镜将于今年下半年发射升空。 研究论文发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。 发现宇宙黎明何时开始是英国伦敦大学学院理查德•埃利斯教授毕生的工作。他告诉BBC新闻：“我们的圣杯就是要回溯到足够早的时候，使你能看到第一代的恒星和星系。现在，我们有了宇宙何时开始发光的第一个令人信服的证据。” 他的团队分析了六个最远的星系。它们是如此遥远，以至于通过全球最强大的望远镜，它们也仅仅是计算机屏幕上的几个像素。它们也是宇宙中最早出现的星系之一。因此，当它们的形象被地球上的望远镜捕捉到时，它们离大爆炸并不久。 团队通过算出它们的年龄，计算宇宙黎明的起始——当首批恒星形成的时候。剑桥大学卡弗里天文研究所的尼古拉•拉波特博士领导分析工作。  图：韦伯望远镜的目标将是直接观察首批恒星和星系发出的光线。（图片来源：NASA） “这是现代宇宙学最大的问题之一。这是我们第一次能通过观察来预测宇宙历史上这一关键时刻是何时发生的。” 拉波特博士说：获得结果是梦想成真。他解释说：“想象一下：光线在130多亿年的时间里穿过空间，然后被一台望远镜捕捉，那太不可思议了。当一名天文物理学家的美妙之处就是时间旅行的能力并能目睹遥远的过去。” 宇宙在138亿年前的大爆炸中形成。经过最初的闪光之后，它经历了被称为宇宙黑暗时代的一段时期。根据最新的研究，在大爆炸后的2亿5千万年至3亿5千万年，首批行星出现，给宇宙带来了光。 极为重要的，新分析还指出：最初的星系足够明亮，并处于詹姆斯•韦伯太空望远镜可见的范围之内。该望远镜是哈勃太空望远镜的继任者。天文学家能直接目睹宇宙进化中的这一关键时刻。  图：智利的超大望远镜是过去用于确定第一批恒星何时发光的六台天文望远镜之一。（图片来源：欧洲南方天文台） 苏格兰皇家天文学家凯瑟琳•海曼斯教授说：她对于上述前景感到“实在太兴奋了”。 她对BBC新闻说：“人类只是地球上一个微不足道的文明，但我们能建造发射到太空中的望远镜，并且我们能看到大爆炸后2、3亿年的宇宙的样子，那是不是太不可思议了！” 许多第一批出现的恒星与太阳相当不同。它们的体积更大，并只燃烧氢。但是，它们产生了能导致元素周期表中较重的元素形成的下一代恒星。 除了氢、氦和锂，所有其他元素都是在恒星死亡爆炸时在恒星内部产生的。因此，人类最终也是由宇宙黎明前后诞生的恒星的产物。 埃利斯教授说：“因为我们本身就是恒星演化的产物，因此，我们正在观察的是自己的起源。” 研究人员同时使用哈勃和斯皮策太空望远镜来分析星系发出的光。他们通过研究恒星大气中氢原子的比例来估算星系的年龄。恒星越老，氢原子的比例就越高。  图：接近宇宙起始时期的景象。这是研究人员研究的星系之一。它是在大爆炸后约5亿年出现的。它是如此遥远，以至于即使通过世界上最强大的望远镜来看，它也看上去像是马赛克。（图片来源：尼古拉•拉波特） 接着，团队计算这些星系有多远。由于它们发出的光线到达地球需要时间，因此它们离我们越远，天文学家观察到它们的时间就越往后。 因为团队研究的六个星系是望远镜能观察到的物体的极限，所以，它们也是已知最早的星系之一。 团队需要70个小时的观察时间，并使用四台最大的陆基望远镜来估算它们的距离。这些望远镜是阿塔卡玛大毫米阵列（Atacama Large Millimetre Array）望远镜、超大望远镜（Very Large Telescope）、双子南望远镜（Gemini South Telescope）——它们都位于智利，以及夏威夷的双凯克望远镜（twin Keck telescopes）。 上述测量结果使团队能确认他们观察到的这些星系诞生于大爆炸后5亿5千万年。团队在了解星系的年龄以及它们存在的时间后就能计算出第一批恒星诞生的时间。 天文学家使用一个星系已经进行过类似的估算。但是，这是第一次基于有代表性的星系群体所做出的有意义的估算。 这里是我自言自语的地方，感谢每一位朋友的相伴。喜欢的朋友请动动手指点下右下角的"在看"，谢谢     |
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