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绿豆星系的发现为理解早期宇宙的演变提供了新的线索 ， 新形成的矮星系特性可以作为宇宙在130亿年前处于高温致密态的证据 。 以弗吉尼亚大学研究人员为主体的国际科学家团队找到了一条通往早期宇宙的新路径 。 在大约140亿年灿烂恢弘的宇宙历史中 ， 科学家将宇宙时间史的指针回转到宇宙大爆炸后的数十万年 ， 那时的宇宙好像一个自然大熔炉 ， 原子在如此高的温度和密度作用下被电离了 ， 中性原子不能形成 ， 自由的电子像光子那样杂乱无章地跳跃 ， 混沌的宇宙不是一个透明体 ， 但在宇宙诞生之后的大约38万年 ， 物质在宇宙快速膨胀的过程中逐渐冷却 ， 温度下降到中性原子形成的条件 ， 原子和分子态的物质形成了 ， 最早的氢气体物质产生了 ， 氢和氦的气体物质聚集成了气体云 。
大量的气体物质在引力作用下聚集成团球 ， 引力的更大作用引发了气体云物质的塌缩 ， 在塌缩气体云中诞生了第一颗恒星 ， 而第一批星系在更大尺度气体云物质的相互作用中产生了 。 在宇宙大爆炸之后的大约10亿年发生了一个重要的天文转换事件 ， 宇宙被第一批恒星重新加热 ， 太空中极为丰富的氢原子发生了第二次电离 ， 10亿年的宇宙还处在早期阶段 ， 天文学家将氢原子气体云产生第二次电离的事件称为宇宙的“再电离” ， 第二次电离怎样产生？科学家看法不一 ， 争议不断 ， 有天文学家认为星系本身造成了第二次电离 。
在弗吉尼亚大学的天文学家郑僐带领下 ， 国际科学家团队在很大程度上检验了星系本身产生第二次电离的假说 ， 在《自然》杂志发表的成果中 ， 郑僐和乌克兰科学院、捷克共和国科学院、瑞士日内瓦大学、法国国家科学中心和德国马克斯·普朗克研究所天文分所的科学同事共同合作 ， 团队成员使用了搭载在哈勃太空望远镜上的紫外线光谱仪 ， 用收集的数据证实了他们的观点 。 他们在一颗紧凑的矮星系中发现了大量的电离化光子 ， 这些光子充斥了星系间的星际介质 ， 团队成员相信电离的或被释放的光子成了宇宙再电离的关键因素 。 郑博士解释说：这个紧凑的矮星系似乎与本地矮星系十分相似 ， 从早期矮星系的特征可能找到早期宇宙的再电离原因 。
【巴门尼德|“射手为王”的绿豆星系造成再电离】新发现的积极意义在于人们在探索再电离现象时有了一个很好的“星系标本” ， 不然的话 ， 人们在对宇宙形成时期产生的电离现象解释时感到束手无策 ， 也拿不出有说服力的证据 。 早期宇宙的普通物质主要由氢气构成 ， 恒星和恒星团在气体云团中诞生 ， 第一批恒星和星系随之出现 ， 在早期恒星发射的紫外线辐射中含有大量的电离化光子 ， 科学家很早就以此推测 ， 星系本身形成了宇宙再电离的机制 。 在再电离现象发生时 ， 星系将电离化的光子抛入星际介质中 ， 不然的话 ， 这些光子很容易被气体和尘埃吸收 ， 难以逃离气体和尘埃吸附的“魔爪” 。 经过20年的加强搜索 ， 科学家没有发现有足够发射能力的星系 ， 对宇宙再电离形成机制的解释显得扑朔迷离 。
为了化解宇宙学再电离的谜团 ， 国际科学团队选择了2007年发现的“绿豆星系”或“豌豆星系” ， 这些矮星系表示了早期宇宙星系的罕见类型 ， 它们在光感器中发出了绿色 ， 好像一颗豌豆的圆润而紧凑 ， 天文学家认为绿豆星系含有爆发的恒星 ， 这些恒星能够发出相当强的恒星风 ， 电离化光子被恒星风“弹射”出去 。 团队成员检测了斯隆数字巡天勘察（SDSS）收集的数据 ， 100多万个星系的数据存放在数据库中 ， 他们在星系数据库中确定了大约5000个符合标准的星系 ， 这些星系发射了非常强烈的紫外辐射 ， 团队成员最后从5000个星系中精心挑选了5个星系 ， 使用哈勃太空望远镜对它们进行了细致观测 。
哈勃望远镜携带了紫外线辐射探测仪 ， 绿豆星系J0925+1403位于地球以外30亿光年的位置 ， 它发射了强烈的电离化光子 ， 发射的强度前所未见 ， 科学团队的发现显示 ， 绿豆星系一类的星系成为了解释宇宙再电离的证据 ， 观测结果令人信服 ， 相应地证实了宇宙学中一个十分流行的假说：宇宙再电离由特别的星系引起 。 郑博士解释说 ， 他们额外地增加了哈勃望远镜的观测手段 ， 期待获得更好的图像 ， 以清楚地显现这类星系发射电离化光子的过程 ， 驱动宇宙再电离的特别类型的星系被筛选出来 。 追溯宇宙早期再电离的演变或在时间回放的宇宙早期 ， 对这类星系的观测非常关键 ， 观测和分析的结果为未来研究铺平了道路 ， 哈勃太空望远镜的“继任者”——詹姆斯·韦伯太空望远镜经过了技术升级 ， 科学团队期待获取第一批星系和宇宙再电离现象的细节信息 。
