科學家通過最新研究揭開宇宙“透明”之謎

導語：宇宙是天地萬物的總稱，同時也是物理學和天文學的最大研究物件。目前人類所觀察到的部分宇宙的物件大約是由普通物質(構成恆星、行星、氣體和塵埃的物質)或“重子”、暗物質和暗能量構成。此前，有許多研究人員一直不解為什麼宇宙有足夠的能量，使它變得透明。近日，科學家通過最新研究終於揭開了宇宙“透明”之謎。

宇宙是天地萬物的總稱，同時也是物理學和天文學的最大研究物件。

加州大學河濱分校的一位助理教授及合作者發表了兩篇論文，解釋了為什麼宇宙有足夠的能量變得透明。該校物理與天文系助理教授Naveen Reddy領導了這項研究，成為第一個如何利用星系氣體物質衡量星際塵埃數量的定量研究。

分析表明，星系中的氣體像“尖樁籬笆”，有些區域幾乎沒有氣體，是透明的;而有些區域存在大量氣體，由於氣體的電離輻射而變得模糊。氫的電離非常重要，因為它關乎星系的形成和演化。科學家特別感興趣的領域，是估算各類天體對電離輻射的貢獻，如恆星和黑洞。

大部分研究表明，在宇宙演化的早期，黯淡的星系會產生足以讓氣體電離的輻射。此外，有研究認為，星系中逃逸出來的電離輻射量，取決於星系自身含有的氫原子量。

在宇宙演化的早期，黯淡的星系會產生足以讓氣體電離的輻射。

Reddy研究組發展了一種理論模型，它通過星系光譜的“紅”或暗，直觀地測量星系發無線電離輻射的數量。 此外，通過直接測量電離逃逸部分，這一模型還能用於估算宇宙大爆炸以來20億年間固有電離光子的產生速率。該模型的實際應用，對解釋宇宙“黑暗時代”的逃逸輻射至關重要。而未來將要建設的30米口徑望遠鏡將推動這一研究。

研究人員表示，利用這項研究，可以回溯宇宙大爆炸發生後40萬年的情景，那時的宇宙剛剛進入了“黑暗時期”，星系和恆星還沒有從暗物質、氫和氦中誕生。幾億年後，宇宙進入“再電離時期”。氫和氦在暗物質的引力作用下，聚合形成了恆星與星系。大量紫外線(光子)放射出來，將周圍中性環境的電子剝離，這一過程稱為“宇宙再電離”。再電離的主要特徵，是宇宙中的氫原子發生了電離，這是目前天體物理研究的主流領域。電離使宇宙對光子而言變得完全透明，光源發出的光線可以在宇宙中幾乎暢通無阻地無限傳播。

據悉，該項研究論文已發表在最近的《天體物理學雜誌》上。