天文学家首次发现来自宇宙大爆炸最原初气体

http://tech.qq.com/a/20111120/000067.htm

[导读]天文学家利用凯克天文台的望远镜发现了两团在宇宙开始时刻就形成了的气体，这是首次探测到从未涉及恒星形成的气体。

只有非常非常轻的元素诸如氢和氦是在大爆炸时形成的，较重的元素是数亿年后在锻造首批恒星以及随后的恒星世代的热熔炉内被合成的。虽然新近发现的气体云是大爆炸20亿年后形成的，它们代表了宇宙诞生后数秒内就存在的最简单的物质。

“这相当令人兴奋，因为这是第一个完全符合大爆炸理论预言的原始气体成份的证据，”加州大学圣克鲁斯分校的Michele Fumagalli说，他是论文的第一作者，描述这个发现的论文今天在线发表在《科学》。

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天文学家发现的两团原始气体云可能位于星系周围的可见的纤维状区域之一中，上图是计算机模拟图。影像提供： Ceverino, Dekel & Primack

研究团队利用10米凯克I望远镜上的HIRES谱仪分析了来自遥远类星体的光，这些光被相干的气体云吸收了。通过观测光被吸收的方式，天文学家可能确定了气体云内组成元素的成份，除了氢和其更重的同位素氘以外没有发现任何其它东西。

“在大爆炸20亿年后的气体内观测到重元素的缺乏是令人兴奋的奇迹，”Fumagalli告诉《今日天文学》。“这个发现之前，宇宙内金属丰度的最低测量值大约是太阳的千分之一【金属丰度描述了天体内比氢和氦重的重元素的丰富性】。基于这个经验证据，人们开始相信宇宙结构的金属丰度有一个下限值，金属丰度不可能低于太阳的千分之一。”

然而新近发现的气体云只有太阳的金属丰度的万分之一。这个发现可能把天文学家带到了所谓冷流的位置，冷流是迄今从未探测到的冷气体流，它在构建星系中起到重要作用。

“我们知道星系为了恒星的形成需要持续不断的补充新鲜燃料，”Fumagalli解释道。“现代理论和模拟认为，这种吸积沿着并不富含重元素的冷气体的纤维发生，但是不存在直接的观测来证明这些理论模型。我们发现的两团气体云由原始的冷气体组成，类似预言中的那些冷流。这是诱人的，但是目前我们不知道这些气体云是否位于空的区域内或者位于星系的邻近区域内。我们必须拍摄那部分天空的影像和其它光谱才能够解答这个问题。”

                               
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