早期宇宙性质或由最小星系决定
研究小组由佐治亚理工学院和圣地亚哥超级计算机中心联手组成,他们的发现揭示了早期宇宙演化过程中一个令人惊叹的秘密:那些微小至极的星系,竟然在决定宇宙性质方面扮演着至关重要的角色。
在大爆炸之后的混沌时期,宇宙处于离子状态,氢气被电离。随着时间的推移,宇宙逐渐冷却,电子和质子开始结合形成中性氢原子,这一时期的气体凝聚形成了宇宙中的第一批恒星。最初的几百万年里,宇宙似乎被笼罩在黑暗中,科学家们对于这一时期宇宙的进化过程知之甚少。
当宇宙年龄达到大约10亿年时,它经历了一次重要的再离子化过程。在这一阶段,恒星发出的紫外线辐射将氢分子分解为电子和质子。这一过程持续了大约8亿年,标志着宇宙气体经历了一次巨大的变化。关于何种类型的星系在这一过程中起到关键作用,天文学家们的观点并不统一,但大多数人都认为是大星系发挥了主导作用。
这项研究却为我们带来了全新的视角。研究小组通过计算机模拟发现,那些微小、被忽视的星系在早期宇宙中同样起到了至关重要的作用。这些星系的规模和质量远远小于银河系的巨大体量,仅是其千分之一大小左右。正是这些看似微不足道的小星系在宇宙再离子化的过程中贡献了高达三成的紫外线辐射。其他的学者和研究常常忽视这些“矮小”的星系,认为它们不足以形成新的恒星。
但事实并非如此。佐治亚理工大学的约翰·维斯教授领导的研究团队指出,这些矮星系实际上也能形成恒星,它们在一次大爆炸中形成,时间大约在大爆炸后的五亿年左右。虽然这些星系体积微小,数量众多且密集分布在整个宇宙中。因此它们在宇宙演化过程中扮演了不可忽视的角色,对于理解早期宇宙的性质具有至关重要的意义。这一发现无疑为我们的开辟了新的视野和思路。