當(dāng)我們的宇宙在138億年前剛剛大爆炸時(shí),與現(xiàn)在大不相同。那時(shí)沒(méi)有行星、恒星和星系,而只有一個(gè)不斷膨脹的熱等離子球體。
宇宙不斷地膨脹冷卻,隨著時(shí)間的推移,宇宙的不同成分隨著溫度下降而冷卻??淇耸紫刃纬?,其次是質(zhì)子和中子,緊隨其后的是電子。最終,在380,000年后,第一批原子氫開(kāi)始形成。其中一些氫原子聚集起來(lái)形成恒星,由此又通過(guò)核聚變形成了碳、氧、氮、鐵和其他元素,行星和生命都是基于此。
然而,在宇宙誕生大約有十億之時(shí),似乎90%的原始?xì)湓釉谟袡C(jī)會(huì)構(gòu)成星系之前被毀掉。這些第一批原子具體是何時(shí)以及如何在宇宙中被毀掉呢?幾十年來(lái),令天文學(xué)家困擾不已。
氫無(wú)處不在,宇宙迎來(lái)黎明
隨著第一批氫原子的形成——每個(gè)氫原子都由一個(gè)帶負(fù)電荷的電子和一個(gè)帶正電的質(zhì)子組成——宇宙進(jìn)入了黑暗時(shí)代。在這段時(shí)間里,宇宙靜靜地等待著氫云在引力的作用下坍縮形成首批恒星和星系。第一批恒星放出宇宙的第一縷曙光標(biāo)志著黑暗時(shí)代的結(jié)束、以及“宇宙黎明”的開(kāi)始,這是在宇宙大爆炸后約1億年之后。第一次,除大爆炸余輝之外,我們的宇宙始于閃爍光芒。
在宇宙黎明之前,整個(gè)宇宙充滿了氫。然而,由光子組成的星光有著足夠的能量使氫分裂,能把氫再電離回質(zhì)子和電子。隨著越來(lái)越多的恒星點(diǎn)亮,原始?xì)湓票昏彸鲈絹?lái)越大的洞。
宇宙第一批星系的光摧毀了在宇宙大爆炸期間形成的原始?xì)湓?/strong>
其他更奇異的天體也開(kāi)始在星系內(nèi)部形成。隨著一些大質(zhì)量恒星耗盡了氫燃料,它們會(huì)以壯觀的超新星形式爆發(fā)。一些恒星留下黑洞,吞噬了附近的恒星,并產(chǎn)生強(qiáng)大的X射線噴流。在星系的中心,超大質(zhì)量黑洞也在日益生長(zhǎng),質(zhì)量多達(dá)太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)倍。
這些宇宙事件向周?chē)臍湓浦凶⑷肓舜罅康哪芰?,氫云被加熱并電離,形成了今天我們所看到的景象——所有的星際氫云已被摧毀,都被再電離成它的組成粒子:質(zhì)子和電子。
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