解释为什么宇宙是透明的

出版时间:周二,9月13日,2016—05:16 在里面天文学与空间

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根据哈勃和钱德拉太空望远镜的数据,重新电离。
NASA/CXC/M.Weiss号

加利福尼亚大学的一位助理教授发表了两篇论文,河滨大学和几个合作者解释了为什么宇宙有足够的能量变得透明。这项研究由纳文雷迪,助理教授物理和天文学系在加州大学河滨分校,标志着第一次定量研究星系中的气体含量如何与星际尘埃量成比例。

这项分析表明,星系中的气体就像一个“尖桩篱笆”,在那里,星系的某些部分几乎没有气体,可以直接看到。而其他部分有大量的气体,对电离辐射是不透明的。研究结果发表在天体物理杂志.

氢的电离作用很重要,因为它对星系的生长和演化有影响。一个特别的关注领域是评估不同天体物理源的贡献,比如恒星或黑洞,电离辐射的预算。

大多数研究表明,在宇宙的早期历史中,暗星系负责提供足够的辐射来电离气体。此外,有轶事证据表明,能够从星系中逸出的电离辐射的数量取决于星系内部氢的数量。

由Reddy领导的研究团队开发了一个模型,该模型可用于根据对“红色”或尘埃的直接测量,预测从星系中逸出的电离辐射的数量。他们的光谱似乎是。

或者,直接测量电离逸出分数,他们的模型可以用来将电离光子的本征产生率限制在大爆炸后20亿年左右。

该模型的这些实际应用将是解释宇宙“黑暗时代”逃逸辐射的核心,这一主题必将随着30米望远镜的出现而蓬勃发展。这将使得今天的研究不可行,还有詹姆斯·韦伯太空望远镜,美国宇航局的下一个轨道天文台和哈勃太空望远镜的继承者。

这项研究可以追溯到大爆炸后的40万年前,当宇宙进入宇宙的“黑暗时代”,那里的星系和恒星还没有在暗物质中形成,氢和氦。

几亿年后,宇宙进入了“再电离时代”,在那里暗物质的引力作用帮助氢和氦凝聚成恒星和星系。大量的紫外线(光子)被释放出来,从周围的中性环境中剥离电子,被称为“宇宙再电离”的过程。

再电离,它标志着宇宙中氢离子的电离点,已经成为当前天体物理学研究的一个主要领域。电离使宇宙对这些光子透明,允许光从光源中释放出来,大部分自由地穿越宇宙。

来源:加州大学河滨分校

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