科学家通过最新研究揭开宇宙“透明”之谜

导语：宇宙是天地万物的总称，同时也是物理学和天文学的最大研究对象。目前人类所观察到的部分宇宙的物件大约是由普通物质(构成恒星、行星、气体和尘埃的物质)或“重子”、暗物质和暗能量构成。此前，有许多研究人员一直不解为什么宇宙有足够的能量，使它变得透明。近日，科学家通过最新研究终于揭开了宇宙“透明”之谜。

宇宙是天地万物的总称，同时也是物理学和天文学的最大研究对象。

加州大学河滨分校的一位助理教授及合作者发表了两篇论文，解释了为什么宇宙有足够的能量变得透明。该校物理与天文系助理教授Naveen Reddy领导了这项研究，成为第一个如何利用星系气体物质衡量星际尘埃数量的定量研究。

分析表明，星系中的气体像“尖桩篱笆”，有些区域几乎没有气体，是透明的;而有些区域存在大量气体，由于气体的电离辐射而变得模糊。氢的电离非常重要，因为它关乎星系的形成和演化。科学家特别感兴趣的领域，是估算各类天体对电离辐射的贡献，如恒星和黑洞。

大部分研究表明，在宇宙演化的早期，黯淡的星系会产生足以让气体电离的辐射。此外，有研究认为，星系中逃逸出来的电离辐射量，取决于星系自身含有的氢原子量。

在宇宙演化的早期，黯淡的星系会产生足以让气体电离的辐射。

Reddy研究组发展了一种理论模型，它通过星系光谱的“红”或暗，直观地测量星系发射电离辐射的数量。 此外，通过直接测量电离逃逸部分，这一模型还能用于估算宇宙大爆炸以来20亿年间固有电离光子的产生速率。该模型的实际应用，对解释宇宙“黑暗时代”的逃逸辐射至关重要。而未来将要建设的30米口径望远镜将推动这一研究。

研究人员表示，利用这项研究，可以回溯宇宙大爆炸发生后40万年的情景，那时的宇宙刚刚进入了“黑暗时期”，星系和恒星还没有从暗物质、氢和氦中诞生。几亿年后，宇宙进入“再电离时期”。氢和氦在暗物质的引力作用下，聚合形成了恒星与星系。大量紫外线(光子)放射出来，将周围中性环境的电子剥离，这一过程称为“宇宙再电离”。再电离的主要特征，是宇宙中的氢原子发生了电离，这是目前天体物理研究的主流领域。电离使宇宙对光子而言变得完全透明，光源发出的光线可以在宇宙中几乎畅通无阻地无限传播。

据悉，该项研究论文已发表在最近的《天体物理学杂志》上。