第一批“阿拉丁神灯”照亮太空
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宇宙或者在原始火球 ， 或者在原处奇点的大爆炸事件中诞生了 ， 在宇宙诞生之后的几亿年 ， 第一颗恒星出现在早期的太空 ， 恒星的诞生在宇宙演化史上是一个标志性事件 ， 极早期宇宙的黑暗状态被光芒四射的恒星点亮 ， 在宇宙诞生之后的几亿年 ， 物质粒子的混沌状态形成了极早期宇宙的黑暗时期 ， 氢原子和氦原子是主要的物质原子成分 ， 但光子和原子混在一起 ， 光子不能在气体云团中自由穿越 ， 原子和分子难以反射可见的光线 。
加拿大的研究人员计算了最早发光天体出现的情形 ， 早期宇宙的第一批恒星彼此靠得很近 ， 出现了十分明亮的恒星群 ， 极早期的黑暗宇宙被第一批闪耀的恒星点亮 ， 好似黑暗舞台被开启的聚光灯照亮 。 第一批恒星聚集成群 ， 发出了十分惊人的光辐射 ， 相当于1亿颗恒星“集体出场” ， 1亿颗恒星闪亮形成了“超级聚光灯”效应 。 加拿大西安大略大学的亚历山大·德索萨和山塔努·巴苏在英国皇家天文学会举办的杂志《月度通讯》上发布了有关早期恒星的研究成果 。
两位加拿大的科学建构了恒星亮度的物理模型 ， 光度在恒星形成的过程中发生了明显的变化 ， 恒星在原恒星气体圆盘内通过引力塌缩的方式产生 。 恒星在早期演化的阶段伴有混乱和狂暴的特性 ， 在原恒星气体圆盘中心的团块物质逐渐聚集并剧烈旋转 ， 气体圆盘中心的物质在高温、高压作用下点燃了恒星的核聚变反应 。 大质量的恒星产生了超新星暴的闪亮 ， 这比整个原恒星气体圆盘的平均亮度高出100倍 ， 第一批原恒星最为明亮 ， 它们处在吸入气体物质的逐渐成长阶段 。
10颗到20颗原初的恒星组成了小恒星群 ， 它们的热辐射爆发意味着亮度的增强 ， 光线背景辐射持续了很长的周期 ， 两位加拿大科学家经过了模拟计算 ， 一个由16颗原初恒星组成的恒星群的亮度增强了1000倍 ， 极不寻常的亮度达到了太阳的1亿倍 。 最早期恒星的生命周期十分短暂 ， 从第一批死亡恒星的大爆炸中释放了第一批重元素物质 ， 其中包括碳和氧 ， 它们是组成生命的基本化学物质 。
从第一批恒星的发出的光线经历了大约130亿年的旅行 ， 最古老的光线最终抵达了我们的地球 ， 但到达地球的光线已变得十分微弱 ， 在古老光线在太空“长途跋涉”期间 ， 宇宙呈现了爆发式增大的体积膨胀 ， 第一批恒星光线被不断膨胀的空间拉伸到红外光波段 。 地球观测者很难看到最早的恒星光线 ， 然而 ， 先圣孔子在《论语》中有一段话 ， “工欲善其事 ， 必先利其器” ， “超级观测者”——下一代的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST）将替代目前运行的哈勃望远镜 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜有更强大的观测功能 ， 它可能从太空勘测中发现“第一缕曙光” 。 混杂在第一批恒星中的单个恒星显得光线微弱 ， 下一代的詹姆斯·韦伯太空望远镜也难以寻找最早的单个恒星发出的光线 ， 两位加拿大科学家的研究方式如同拨开云雾见太阳 ， 早期原恒星的聚集产生了群星闪耀的“剧场效应” ， 最早恒星发出的光线十分明亮 。 第一批原初恒星汇聚成早期宇宙的“灯塔” ， 科学家把它们看成指路的明灯 ， 第一批闪耀的恒星为科学家的天文探索指明了坐标和方位 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜有一项关键的科学目标 ， 如何发现宇宙最早的第一批恒星？科学家对下一代的太空望远镜寄予了很大的期望 ， 先进的太空望远镜是追踪宇宙演化痕迹最重要的天文工具之一 ， 巡天项目按预期的目标顺利发展 ， 在未来的几年时间 ， 天文学家有可能观测到宇宙中最古老、最灿烂的光线 。 第一缕光芒是宇宙的“希望之火” ， 它们的出现结束了极早期宇宙的黑暗时期 ， 光明得以永驻太空 。 第一批闪耀的恒星照亮了周围的物质和空间 ， 在第一批恒星之后出现了太阳 ， 人类得以生活在阳光灿烂的日子 。
【第一批“阿拉丁神灯”照亮太空】（编译：2015-4-24）
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