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第一代恒星何时出现正变得越发扑朔迷离 。
艺术家笔下描绘的早期宇宙 。 ESA / Hubble / M. Kornmesser
一些来自欧洲的科学家最近借助哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜和欧洲南方天文台甚大望远镜发现 ， 他们在宇宙诞生5亿年后的时空中仍然找不到第一代恒星的踪迹 。 这表明宇宙中的第一缕光明可能出现得比人们原本以为的还要早 ， 且已超越了人类目前的观测能力 。
第一代恒星又叫第III族恒星 ， 理论上它们是由最原初的物质组成的 。 它们拥有许多奇异的特点 。 它们十分巨大 ， 十分短命 ， 且只包含氢、氦和锂这些宇宙诞生时就创造出来的基本元素 。 元素周期表上的其他元素都是这些基本元素在一代又一代恒星的内核熔炉中锻造 ， 及在此基础上合成的 。 所以第一代恒星理论上不含氧、氮、碳、铁等天文学意义上的所谓“金属” ， 它们的成分要比它们的后代纯净得多 。
但是寻找奇异的第一代恒星和星系是现代天文学所面临的一个大挑战 ， 因为我们不知道它们是何时形成的 ， 甚至不知道它们是如何形成的 。
【科学家穿越时空寻找光明的起源，却发现自己来晚了】研究人员在探查了一个名叫MACSJ0416的星系团后发现 ， 在这个存在于宇宙诞生后5亿至10亿年时的星系团中 ， 并没有所谓的第一代恒星 。 这意味着什么？这可能意味着如果第一代恒星确实存在过 ， 那么在那个时间点上它们就已经悉数消亡 。 而它们出现的时间 ， 应该比这个星系团所在的时期早得多 。
研究人员针对MACSJ0416及其平行场 ， 进行了有史以来最为细致的分析 ， 他们不但观测星系团 ， 还观测星系团背后 。 星系团庞大的质量形成了一个引力透镜 ， 将远在它们后方的天体图像增强放大 ， 使得我们可以看到亮度比一般情况低十分之一甚至百分之一的昏暗星系 。
研究人员还开发了一种新技术 ， 能够移除前景星系发出的光 。 这让他们能够发现质量更小 ， 以及距离我们更远的星系 。 他们看到了宇宙诞生后5亿至10亿年时的景象 。 他们发现在这个时间点上 ， 宇宙中并没有那些奇异的星族 ， 而与此同时却又存在许多昏暗的低质量星系 。
这一发现倒与认为低质量星系是宇宙“再电离期”推动者的假设相符 。 “再电离期”是理论上存在于早期宇宙的一个时期 ， 在这个时期 ， 中性的星系际介质被恒星和星系电离 ， 宇宙由此开始从黑暗走向光明 。
但第一代恒星和星系究竟是何时形成的 ， 则变得越发扑朔迷离 。
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