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;m这些宇宙早期天体所辐射的莱曼阿尔法光子,一直是科学家们探测宇宙再电离的关键手段,因为这一发射线光子会被宇宙间弥散的中性氢原子散射。如果说宇宙整体的中性氢环境就像一场大雾,这些早期宇宙中的莱曼阿尔法星系就像大雾中的车灯,被遮挡得有些模糊。一旦周围环境开始电离,大雾会渐渐变弱,等到氢元素完全电离,大雾也就消失了。“宇宙再电离时期的莱曼阿尔法星系”(英文缩写
),是中国科学技术大学王俊贤教授发起组织的一个国际研究项目,由中国、美国和智利三国天文学家参加,中科院率先行动“百人计划”青年俊才候选人、上海天文台郑振亚研究员是该项目的共同组织者。宇宙年龄
亿年处是宇宙再电离研究的最前沿,由于观测上的挑战,国际上对这一宇宙年龄及更遥远的莱曼阿尔法星系的类似搜寻工作,在过去
年间进展十分缓慢。
在第一个目标天区探测到了宇宙年龄在
亿年处的
例莱曼阿尔法发射线星系。这批样本也是该宇宙年龄处获得的最大星系样本。分析发现,莱曼阿尔法星系的数目在宇宙年龄
亿年处大概是宇宙年龄
亿年处的
倍。“这表明宇宙再电离的过程始于更早期,在宇宙年龄
亿年处仍然未完成,大概处于一半电离一半电中性的状态,并且是非均匀的。”论文第一作者郑振亚研究员说。这个结果意味着,宇宙在它当前年龄不到
%处,这场“大雾”已经开始消散(
%电离);很大比例的早期宇宙第一代星系则形成于宇宙年龄
亿年之前。