新華社北京３月２日電通過(guò)長(zhǎng)達(dá)１２年的觀測(cè)，美國(guó)一個(gè)天文學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了宇宙中第一批恒星的“足跡”。這些恒星誕生于宇宙大爆炸后約１．８億年，發(fā)出的光照亮宇宙中的氫氣，在氫光譜中留下了特殊印記。

美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期英國(guó)《自然》雜志上發(fā)表論文說(shuō)，他們利用設(shè)于澳大利亞的地面設(shè)備觀測(cè)宇宙中的射電波，首次找到了恒星“老祖宗”活動(dòng)的痕跡。這將加深人們對(duì)早期宇宙演化歷程的理解，還可能有助尋找暗物質(zhì)。

宇宙誕生于約１３８億年前的一場(chǎng)大爆炸，隨后不斷膨脹并冷卻。大爆炸約３８萬(wàn)年后，溫度低到使電子和質(zhì)子結(jié)合形成中性的氫原子，宇宙從此進(jìn)入沒(méi)有光芒的“黑暗年代”，直到大爆炸約１億年后第一批恒星誕生。

這項(xiàng)研究的搜尋目標(biāo)是一種特殊的射電信號(hào)——早期宇宙中氫原子的“２１厘米譜線”。第一批恒星發(fā)出的光加熱宇宙中的氫氣，導(dǎo)致氫原子從宇宙微波背景輻射中吸收波長(zhǎng)２１厘米的光子，產(chǎn)生特殊的吸收譜線。研究人員說(shuō)，由于地面和宇宙中大量其他射電信號(hào)的干擾，尋找這種信號(hào)就像“在颶風(fēng)中傾聽(tīng)蜂鳥(niǎo)翅膀的振動(dòng)”。

研究小組利用超高精度的射電波設(shè)備，在荒無(wú)人煙的沙漠中進(jìn)行探測(cè)，找到了一條很強(qiáng)的吸收譜線，與理論預(yù)測(cè)的氫原子２１厘米譜線大致相同，應(yīng)該是幼年宇宙中第一批恒星加熱氫氣產(chǎn)生的。據(jù)推測(cè)，這些恒星大約誕生于宇宙大爆炸后１.８億年。

以色列特拉維夫大學(xué)研究人員在同一期雜志上發(fā)表論文說(shuō)，新發(fā)現(xiàn)的譜線振幅比預(yù)期值大一個(gè)數(shù)量級(jí)，意味著早期宇宙中氣體的冷卻速度比原先認(rèn)為的要快，這可能是普通物質(zhì)與暗物質(zhì)相互作用導(dǎo)致的。從譜線特征中還能推演出暗物質(zhì)粒子的一些特征，這方面的觀測(cè)有可能成為探測(cè)暗物質(zhì)的一種手段。