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天文學家用宇宙曙光偵測到已知最早恆星訊號



〔新網記者歸鴻亭台北特稿〕  天文學家利用澳洲西部的默奇森電波天文觀測站(Murchison Radio-astronomy Observatory, MRO)偵測到已知最早恆星的訊號,堪稱天文學上的大突破。

《天文學》雜誌報導,天文學家偵測到已知最早恆星的訊號,堪稱天文學上的大突破。(歸鴻亭翻製)
 根據大霹靂理論,大約138億年前宇宙發生了大爆炸(Big Bang),然後不斷膨脹至現在的狀態。《天文學》(Astronomy)雜誌報導,在大爆炸之前,宇宙是一個非常黑暗和寒冷的地方。沒有星系,沒有超新星,也沒有類星體。宇宙主要由中性氫氣組成,漂浮在宇宙大爆炸中剩餘的背景輻射的無限穹蒼中。隨著時間的推移,重力緩慢地將最密集的氫氣區域變成了密集的雲層,最終形成了第一批開始閃爍的恆星。

 當這些原始恆星首先開始在黑洞中閃耀時,開始向宇宙發射紫外線輻射,它們的光子與周圍的中性氫氣混合,導致它們在一個特定頻率(1.4千兆赫)下從背景輻射中吸收能量而使宇宙自混沌中變得半透明,而也就是這特定頻率穿越太空,讓天文學家得以用無線電望遠鏡觀測到它們的輪廓。

 由於宇宙不斷膨脹,加上原始恆星帶來的無線電波已在太空飛了很久,根據普朗克定律,波長與能量是成反比的,所以氫原子的波長隨著時間推移而增加,頻率降低,為了找到這個信號,研究人員使用在澳洲沙漠中MRO的一個相當小的無線電天線光譜儀「EDGES」檢測到的微弱頻率訊號,而這個頻率相當於大爆炸後大約1.8億年。

《ABC新聞》說明找到這距離大爆炸僅1.8億年,也就是距今遠達136億年前的訊號,難度有如大海撈針,甚至就好比在颶風中聆聽蜂鳥振翅的聲音。(歸鴻亭翻製)
 根據《ABC新聞》(ABC News)報導,這個天文學家發現的微乎其微無線電信號,間接表明了最早恆星的存在,但科學家們對信號的強度感到驚訝,竟然沒有被地球的各種無線電訊號淹沒,不是來自銀河系,而是來自宇宙最早的恆星。找到這距離大爆炸僅1.8億年,也就是距今遠達136億年前的訊號,難度有如大海撈針,甚至就好比在颶風中聆聽蜂鳥振翅的聲音。

 美國亞利桑那州立大學學者賈德‧鮑曼(Judd Bowman)與研究團隊表示,這個信號證實了我們對宇宙中恆星出現的期望。他們推斷這些訊號可能與宇宙構成的無形結構「暗物質」(dark matter)存在有關,有助一窺宇宙初期面貌。

 賈德‧鮑曼指出,第一批原始恆星與現在的恆星狀況不同,可能質量更大、壽命更短並呈現藍色,由氫氣和氦氣所形成,與現今恆星以碳和氧為主不同。它們發出大量的紫外線,但它們對於目前的望遠鏡來說太微弱,無法直接觀察,但宇宙背景輻射下降可以間接檢測到恆星在138億年前宇宙大爆炸的餘暉。

頻道:捐贈贊助 分類:天文地理
專題:歸鴻亭 發稿日期:2018/3/3 上午 09:02:03
關鍵字:天文學家,宇宙,恆星,澳洲,大霹靂,普朗克定律,ABC新聞,紫外線輻射,銀河系
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