没有星星发光，宇宙为何早已升温？谜团曝光

​ ​国际射电天文学研究中心的天文学家们耗时十年剖析西澳大利亚默奇森广域阵列（MWA）的数据发现早期宇宙有新状况：在第一批恒星发光之前，宇宙气体便已被“预热”此发现对传统的宇宙早期演化学说构成了挑战。
​ ​长期以来，学界普遍认为在大爆炸后约十亿年的再电离时代之前，宇宙气体处于寒冷状态，逐渐由第一代恒星的紫外光加热并开始电离。

​ ​但是科廷大学主导的科研团队证实，宇宙在在电离时代之前已是处于温暖状态，这一突破的结论开启了对早期宇宙物理条件的重新认识。
​ ​这种“预热”意味着宇宙处于所谓“暗时代”的氢气在第一批恒星发光之前，已被某些机制加热起来，摆脱了以往认为的极端寒冷状态。
​ ​这支团队借助默奇森广域阵列长期获取的21厘米中性氢谱线数据，系统地勾勒出宇宙气体温度的演变过程，并发现其温度显著高于传统模型所预测的数值。
​ ​这就表明，早期宇宙或许存在未知的辐射源或者物理过程，在星光尚未照亮之时便已开始对气体进行加热，这个时候，最近美国詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的最新观测，首次探测到宇宙大爆炸后仅约3.3亿年间处于再电离阶段的最早星系，捕获到了莱曼-α发射信号，标志着这些星系开始发出紫外辐射引发气体电离的过程。
​ ​这被视作宇宙由黑暗时代向光明时代转变的关键时候，韦伯望远镜的发现，进一步佐证了早期宇宙气体温度演变的复杂性，这个时候也暴露了传统理论模型对早期星系形成与辐射效率的不足。

​ ​回顾科学背景，宇宙大爆炸后，随着电子与质子的结合，宇宙进入所谓的“黑暗时代”，此时大部分氢是中性且冷却的气体。
​ ​第一批恒星及星系的点亮，不仅为宇宙带来了第一缕光明，也开启了再电离时代，使宇宙中性气体得以电离变成充满自由电子的高温状态，从而让宇宙变得透明。
​ ​这次科廷大学的团队结合MWA数据早期预热的发现，发现这场宇宙转型的过程更为复杂：气体或许原本就是处于高温状态，并非是被星光慢慢加热的。
​ ​另外研究者剖析觉得，初期宇宙气体的预热或许起源于尚不明确的能量注入体制，比如暗物质粒子的衰变或消灭、高能X射线源、乃至宇宙初期黑洞的辐射等。这种体制也许在第一代恒星级成以前，便对宇宙气体有明显的提温功效，这提醒大家目前的宇宙演变实体模型必须纳入大量非传统物理全过程的考虑到。
​ ​专家观点方面，科廷大学射电天文学家表示，这样的预热发现挑战了主流观点，并开启了对宇宙黎明期物理环境探究的新篇章。

​ ​据他们所言，凭借低频射电望远镜持续监测所获取的数据，能够为解读早期宇宙提供独特的视角以及极为有力的支撑。
​ ​天文理论专家也认为，此类研究不仅加深了对宇宙形成初期的理解，也为未来大型射电望远镜如SKA（平方公里阵列）的科学目标奠定了基础。
​ ​此次科廷大学与国际团队基于默奇森广域阵列数据揭示的宇宙气体“预热”现象与韦伯望远镜捕捉到的再电离初期信号，共同刷新了我们对宇宙史上前十亿年关键时期的认知。
​ ​它不光让我们知晓宇宙早期物理状态或许更为丰富复杂，还为未来深入探究宇宙黎明与结构形成提供了新途径，针对这些有重大突破的研究成果，科技界需赶快把理论模型和观测技术结合起来，以便更全面地弄明白早期宇宙复杂的演化过程，推动该领域取得实质性进展。

​ ​国内科技爱好者、行业从业人员以及知识分子都需留意这一突破，它不只是宇宙学的根本性发现，还会影响天文学、物理学及相关前沿科技的发展趋向，将来随着观测设备的推陈出新与理论模型的深切推进，此领域还将持续带来惊喜，为揭开宇宙起源和演变之谜给予更为深刻且威望的看法。
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​ ​数据来源：本文数据均来自于科廷大学团队利用MWA射电望远镜数据揭示宇宙气体预热现象；詹姆斯·韦伯太空望远镜发现大爆炸后3.3亿年再电离星系信号的研究报道。