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宇宙|宇宙于何时苏醒？( 二 )


我们日常生活中接触的大多数物质是由完整的原子组成的；每一个原子核都被电子层恪尽职守地围绕着 ， 它们在原子核周围翩翩起舞 ， 以被称作“化学”的优美复杂华尔兹旋转着、相互合成着 。
宇宙|宇宙于何时苏醒？
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一般的原子基物质 ， 电子围绕着原子核旋转 。图源：Flexbook
但是从宇宙中看 ， 这种情况却是独一无二 。到目前为止 ， 宇宙中绝大多数物质是等离子体 ， 就和宇宙很久很久以前一样 ， 电子和原子核都自顾自存在着 。太阳是什么？等离子体 。其他的恒星呢？等离子体 。星云呢？等离子体 。恒星和星云之间的物质呢？还是等离子体 。
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等离子体球 。电浆体（Plasma) ， 又叫做等离子体 ， 是除去固、液、气外 ， 物质存在的第四态 ， 是由原子被电离后产生的正负离子形成的物质状态 。它广泛存在于宇宙中 。图源：The Plasma Universe
当我们的宇宙还只有38万岁的时候 ， 它从等离子体转化成了中性气体 。在130多亿年以后的今天 ， 宇宙几乎又充满了等离子体 。这其间一定发生了什么事；一定有什么东西把宇宙中的原子撕裂了 。考虑到我们现能观测到的最年轻宇宙都充满了电离物质 ， 不管是什么造成的这次“再电离” ， 都一定发生在早期 ， 也就是在第一代恒星和星系登场宇宙舞台之前 。
宇宙|宇宙于何时苏醒？
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天文学家认为被第一代恒星（以及它们消逝时的超新星爆炸）放射出的极强紫外辐射将我们的宇宙由变回了等离子体 。但令人沮丧的是 ， 我们并不知道确切的时间 。即使是最先进的望远镜和目前最深入的研究都没有能力窥视那样久远的宇宙 。我们可以清晰地看见宇宙微波背景辐射 ， 我们也可以清晰地看见现在的宇宙 ， 但是中间的部分仍是现如今宇宙学的谜 。
我们不知道这个被天文学家称为“宇宙黎明”事件的第一代恒星是什么时候出现的 ， 也不清楚接下来的“再电离纪元”会什么时候开始 。
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一个新发现的星系CR7是已知的最亮的星系 ， 可能包含了宇宙中一些最古老的恒星 。图源：ESO/M. KORNMESSE
吹泡泡
但是那种情形开始了转变 。通过搜寻一个比一个更古老的星系 ， 并伴随着对他们周围气体的研究 ， 我们努力地了解着这段处于重要青春期时期的宇宙的演化过程 。一个国际研究团队发现了三个极端微弱的星系 ， 他们遥远到了令人难以置信的程度 。
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古老的三重星系 。图源： Space
这些微小星系在宇宙680百万岁的时候就已经充分形成了 。这并不令人感到惊讶——我们曾发现过比他们还要古老的星 。但是在这项研究中 ， 研究人员有了一项新的发现：通过检测从这个三重星系发射出来的辐射信息 ， 他们发现宇宙已经在它们周围吹起了等离子体的泡泡 。
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