中科院上海天文臺鄭振亞研究員及其合作者在宇宙再電離研究領域獲突破性進展,他們觀測獲得了一個宇宙早期(大爆炸后約8億年,約為宇宙當前年齡6%時)的星系樣本,并由此發現在該宇宙年齡處,宇宙星系際彌散介質中氫的電離比例為約50%。相關研究成果日前發表于《天體物理快報》。
宇宙大爆炸之后大概30萬年,整個宇宙處于黑暗時代。在那段時期,宇宙中沒有恒星,沒有星系,整個宇宙被中性氫所充滿。這段整個宇宙的整體相變過程被稱之為再電離,但如何確定再電離的細致過程以及第一代星系何時形成依然是天體物理前沿一個極具挑戰性的問題。
宇宙早期天體所輻射的萊曼阿爾法(Lyα)發射線光子會被星系際彌散的中性氫原子散射,就像大霧中的車燈,使得星系被遮擋。如果周圍環境開始電離,大霧變弱,完全電離則大霧消失。對萊曼阿爾法發射線星系的觀測因此是探測宇宙再電離的關鍵手段。