科學家偵測到的信號顯示,宇宙大爆炸後約1億8000萬年,宇宙第一顆星球開始形成。圖為從宇宙大爆炸到現在的時間軸。(國家科學基金會)
藝術家描繪宇宙第一顆星球開始形成的景象。(國家科學基金會)
天文學家首次窺見138億年前宇宙大爆炸後,最早形成的星球開始發光時的景象,並可能偵測到神祕的黑暗物質的運作情況,此次意義比宇宙大爆炸更重要,“我們看到了人類的起源。”
可能對暗物質本質有新了解
這項研究是由美國國家科學基金會協助資助,主持研究的亞利桑納州立大學天文學家鮑曼 (Judd Bowman)說,發現這個極微弱訊號,為了解宇宙初始開啟新的一扇窗,並可能讓人類對黑暗物質(dark matter)的本質獲得新的了解。
黑暗物質是指無法通過電磁波的觀測進行研究,也就是不與電磁力產生作用的物質。人類目前隻能透過重力產生的效應得知,而且已經發現宇宙中存在著大量黑暗物質。
天文學家無法實際看到任何景象,一切都是根據無線電訊號產生的波頻的改變間接推算而來。
偵測到這個來自外太空的微弱無線電訊設備,是設在澳洲沙漠、隻有餐桌大小的無線電分光儀;其造價不到500萬元。
鮑曼說,這個訊號來自宇宙大爆炸1億8000萬年後,宇宙剛從一片漆黑中出現時形成的第一批物體。
天文學家說,看到宇宙剛剛發亮時的景象,即使隻是一個極微弱的訊號,意義比知道宇宙大爆炸更重要,因為生命來自星球,因此“我們看到了人類的起源。”
發現重力波以來最重大突破
這個長達十年的探索,比預期的提早幾年獲得結果,並被譽為2015年發現重力波以來最重大的天文學突破。
使專家意想不到並感到興奮的是,這個訊號顯示意外的低溫和異常明顯的波頻,而天文學家認為這可能是看不到的黑暗物質造成的。
如果確實如此,這將是首次證實科學家搜尋了幾十年的黑暗物質確實存在。
鮑曼同意這項發現仍待獨立實驗來證明,雖然他的團隊花了兩年反複查證。
研究資料顯示,初期宇宙的溫度比原來估計的低一倍,隻有攝氏零下270度(華氏零下454度)。
特拉維夫大學天文學家巴卡納說,這種意外低溫可能是普通物質與黑暗物質互動,而能量被後者吸走所致。
形成人類所能看到和觸摸的一切事物的普通物質,隻占宇宙所有質量的4.9%,黑暗物質占26.8%,其餘68.3%是黑暗能量。
黑暗物質看不到,隻能經由它對宇宙其他物質造成的引力來察覺。
科學家相信在宇宙大爆炸後大約40萬年,宇宙又黑又冷,隻充滿氫氣和氦氣;後來重力使宇宙氣雲最密集地區逐漸凝聚形成星球;而人類的太陽和太陽係是在大約90億年後才形成。