初期宇宙充滿了中性氫和氦，即使是第一代星系中新恆星的強烈紫外輻射亦無法 穿透，天文學家將這段時期稱為宇宙的黑暗時期 (Dark Ages)。當第一代恆星誕 生數億年後，高溫與輻射才逐漸將其周圍的氣體游離，讓光透露出去，沒有這樣 的機制，我們恐怕根本無法看到銀河系以外的紫外輻射。 宇宙何時開始再度被游離，黑暗時期到底何時結束的呢？這是研究初期宇宙的一 大課題。根據墨爾本大學 J. Stuart Wyithe 與哈佛史密松天文物理中心 Abraham Loeb 所提出的新理論，宇宙黑暗時期至少持續了十億年，因為當時宇宙中的氣體 尚未被游離。這項研究刊載於二月二十六日出版的「自然」(Nature)期刊上。 大霹靂後初生的宇宙充滿了高溫、游離態的氫和氦，大約 38 萬年後，宇宙膨脹冷 卻的結果讓原子核和電子得以結合成原子，阻隔了紫外光的輻射。後來恆星出現， 強烈的輻射再度將這些中性原子游離，光才得以傳遞。 天文學家根據威爾金斯微波各向異性探測器 (WMAP, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) 衛星資料與簡單的模型估計，宇宙在大霹靂兩億年後（紅移 17）再次游離， 但真正的宇宙游離過程可並不簡單，也非一蹴而就。 Wyithe 與 Loeb 選擇從類星體，一種極遙遠、極亮的星體來著手研究這個問題。每 個類星體的中央都有一個超巨質量黑洞，在吸積周圍物質時將重力位能轉變為輻射。 類星體的紫外輻射會游離周圍的星系際介質 (IGM)，形成游離氣體泡，游離氣體泡的 大小端視 IGM 的性質，如果 IGM 大部分為中性氣體，游離泡就會較小，如果 IGM 本身原來就已部分被游離，那麼類星體造成的游離泡就會比較大。所以如果類星體夠 多，就可大範圍地游離宇宙中的中性氣體， 根據這種原理，Wyithe 與 Loeb 用已知距離最遠的兩個類星體 z~6.3、z~6.4（約 130 億光年遠）周圍游離泡大小來估計當時宇宙裡中性氫的比例，結果發現兩者的 IGM 游離泡遠比預期小，也就是說，當時的 IGM 仍幾乎全為中性氫，以此推估，即 使在宇宙十億年時，宇宙的再次游離仍在進行中，大部分的 IGM 仍為中性氫。 Wyithe 與 Loeb 的發現指出，恆星出現與 IGM 再次游離間的關係複雜。宇宙的二 次游離可能從第一顆誕生（z~30，約大霹靂後一億年）後即已開始，但全面完成至 少在十億年之後。甚至連第一代恆星與第二代恆星的游離效率亦有所不同，因為第 一代恆星純氫組成，溫度非常高，而經由恆星核心融合反應製造出來的重元素隨著 第一代恆星的死亡散佈到 IGM 中，再組成的次世代恆星溫度降低，游離 IGM 的效 率也隨之降低，也拉長了完成宇宙游離所需的時間。 參考資料來源：Cosmic dark ages lasted for more than a billion years -- 。○☆ ☆ 。○ 。。○oo 希望每次的相遇 都是美麗的悸動 。。○o ☆ ☆ -- o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心靈交流的橋樑 資訊傳遞的園地 建築夢想的別境 o○。 。╠銘傳╬築夢別境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o ○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From：61-223-129-193.HINET-IP.hi。 ○ 。。