[圖文]類星體釋放能量使嬰兒宇宙處於「發燒」狀態
據美國太空網報道,日前,最新一項研究顯示,宇宙大爆炸之後的15億年,年輕的宇宙處於「發燒」狀態。這是由於類星體巨大黑洞噴射大量能量加熱宇宙區域造成的。
處於嬰兒階段的早期宇宙處於發燒之中,這是由於類星體釋放能量加熱宇宙氣體造成的
這項發現讓人感到驚奇,通常認為宇宙是逐漸降溫。但研究人員指出,在120億-100億年前,位於星系中心的黑洞噴射紫外線加熱散佈整個宇宙的氣體。該項研究負責人、劍橋大學的喬治-貝克(George Becker)說:「在宇宙大爆炸之後的10億年,宇宙『寒冷氣體』溫度為8000攝氏度,但到宇宙大爆炸之後的35億年,宇宙氣體濁國慶節已升至12000攝氏度。」
研究類星體光線
貝克和同事測量瀰漫宇宙的遠古氣體雲溫度,在宇宙年輕階段,氣體雲可能分佈更為廣泛,這是由於它們尚未合併形成恆星和星系。
科學家通過夏威夷凱克望遠鏡研究分析類星體釋放光線,測量到宇宙氣體的溫度。類星體被認為是黑洞吞併星系中心區域的物質,噴射大量紫外線和其它放射性。
由於類星體非常遙遠,其釋放的光線將需要很長時間才能抵達地球,天文學家測量類星體抵達地球的時間,即可評估追溯這些類星體光線的歷史。貝克說:「這些宇宙氣體位於我們與類星體之間,它們帶有遙遠明亮天體釋放光線的印記。通過分析這些宇宙氣體如何阻擋類星體的背景光線,我們可以推斷許多吸收氣體的特性。比如:它們來自何處,它們的成份以及溫度。」
類星體光線可能傳播100億年才抵達地球,並穿過遠古宇宙廣闊氣體。研究人員發現在宇宙15億至35億年期間,宇宙氣體溫度持續升高。
研究人員稱,這有些令人感到驚奇,因為之前科學家認為這一時期伴隨著宇宙膨脹,宇宙氣體應當逐漸冷卻下來。應當是有些重要物質加熱宇宙氣體。該項研究合著作者之一的劍橋大學研究人員馬汀-黑赫內爾特(Martin Haehnelt)說:「很可能星系升溫的原因可歸咎於類星體。」在這一時期,類星體非常廣泛地存在宇宙中,它們噴射了大量被氣體加熱的紫外線。
氦的重要作用
研究人員稱,在星系氣體雲中最輕、數量最多的元素就是氦,它對氣體加熱過程具有至關重要的作用。
紫外線與氦原子發生碰撞將釋放電子,這些電子與其它原子碰撞並加熱宇宙氣體。一旦新鮮的氦耗盡,宇宙將再次開始降溫。天文學家認為這種現象大概發生於宇宙誕生35億年。