科學家觀測到130億光年外迄今最遙遠天體(圖)

“雨燕”的紫外/光學(藍色，綠色)和X射線(橘色和紅色)望遠鏡的資料在上圖中顯示。沒有和該伽馬暴匹配的可見光資料，這也說明了它的遙遠。

????北京時間10月30日消息，據(jù)美國太空網(wǎng)報道，今年早些時候，一顆130億年前爆炸的恒星發(fā)出的光被探測到，成為在宇宙空間觀測到的最遙遠的天體。該天體大約形成于宇宙大爆炸后的6.3億年，是迄今人類觀測到的距離地球最遙遠的天體。

????迄今最遙遠的天體

????此次觀測到的最遙遠天體其實是一種伽瑪射線暴。美國宇航局“雨燕”(Swift)觀測衛(wèi)星最早于2009年4月23日觀測到這一伽瑪暴，該伽瑪暴也因此被命名為“GRB 090423”。通常認為，當超大質(zhì)量恒星崩塌形成恒星大小的黑洞時，就會發(fā)出超能伽瑪射線暴。據(jù)了解，伽馬射線暴是宇宙中一種伽馬射線突然增強的現(xiàn)象。伽馬射線是波長小于0.1納米的電磁波，是比X射線能量還高的一種輻射，它的能量非常高，能夠消滅臨近星體上的任何生命。在離地球6000光年范圍內(nèi)的任何伽馬射線暴都能夠摧毀臭氧層，從而破壞地球。

????數(shù)小時之后，全世界的望遠鏡對對準了這一伽瑪射線暴，這也是宇宙空間中最猛烈的爆炸。天文學家對該伽瑪暴的紅外線余輝進行研究，來確定其來源和地點。兩個研究團隊，一個借助設在智利的歐洲南方天文臺的8.2米甚大望遠鏡，另一個借助設在西班牙的意大利國家伽利略望遠鏡，精確觀測出這一伽瑪射線暴的距離，距地球超過130億光年。此前距地球最遠天體的記錄為GRB 080913所保持，為128億光年。

????130億光年的距離，意味著地球上看到的恒星爆炸，實際發(fā)生在130億年前。根據(jù)宇宙誕生的“大爆炸”理論，宇宙誕生于約137億年前。也就是說，這顆恒星可能伴隨宇宙誕生后6.3億年就“死亡”，變成了一個黑洞，并爆發(fā)出猛烈的伽瑪射線暴。

????天文學家依據(jù)紅移原理來計算恒星爆炸和地球間的距離。爆炸發(fā)出的波在宇宙中運動時能量會衰減，其頻譜向紅光方向，也就是頻率更低、波長更長的低能量波方向移動，紅移越大，光源的距離就越遠。此前天文學家觀測到的最遠的宇宙伽馬射線源紅移值約為4.5。迄今為止，已知宇宙中最遠的一個類星體的紅移值約為6. 4。地面天文學家在得到“雨燕”發(fā)出的數(shù)據(jù)后，再通過歐洲南方天文臺觀測恒星爆炸的紅外線余輝。他們計算出這次爆炸的紅移值是6.29，爆炸發(fā)生在 距地球130億光年處。

????“振奮人心”的發(fā)現(xiàn)

????近些年，天文學家對更為遙遠的伽瑪射線暴、星系和類星體進行探測，更為接近于宇宙誕生首批恒星和星系的最初期。英國萊斯特大學的尼亞爾-坦維爾說，因此能探測到宇宙最初期的恒星爆炸只是個時間問題。尼亞爾-坦維爾在歐洲南方天文臺研究團隊工作。

????尼亞爾-坦維爾說，“我們在幾年內(nèi)都在對類似的伽瑪射線暴進行探尋，我們期待某一天運氣來臨。但是最終發(fā)現(xiàn)如此遙遠的天體，還是令我們興奮異常?！碧煳膶W家希望，觀測到這一伽瑪射線暴以及其他遙遠的伽馬射線暴有助于了解所謂的“宇宙大黑暗時代”。在“宇宙大黑暗時代”最初的恒星和星系還未形成。

????國家射電天文臺的戴爾-弗雷爾說，“這一爆炸為我們觀測了解正在經(jīng)歷劇烈變化的宇宙幼年期提供了很好的機會。最初形成的恒星和星系發(fā)出的光穿破了宇宙早期的黑暗。發(fā)出這一伽瑪射線暴的爆炸恒星屬于宇宙最早期的恒星?！?/p>

????宇宙大黑暗時代

????大爆炸之后，宇宙在不斷膨脹的同時也迅速冷卻。40多萬年后，自由的電子和質(zhì)子(分別是負電荷和正電荷)結(jié)合形成了中性原子核，使整個宇宙被一種“背景輻射”所覆蓋，而今天我們能夠通過其電磁波頻譜中的微波部分(所謂“宇宙微波背景”)探測到背景輻射的存在。

????宇宙一直保持電中性狀態(tài)，直到出現(xiàn)最初的星體和星系。星體中的量子將電子從原子核中擊出，進而“再電離”整個宇宙。但是探測到當時最遙遠的星系和類星體是非常困難的，因此天文學家到希望類似于GRB 090423的遙遠伽碼射線爆炸能夠提供“再電離”時代的信息。當然，如果想對宇宙大黑暗時代進行精確解讀的話，可能還需要發(fā)現(xiàn)和研究更多的伽碼射線爆炸。

????目前，我們對如此遠古時代還知之甚少。所以，即使是單獨的探測發(fā)現(xiàn)也會為我們描繪早期宇宙模型提供限定條件和有益信息。意大利國家天體物理學院科學家、伽利略國家天文臺研究小組成員魯本-薩爾瓦特拉對“太空”網(wǎng)站說：“但是坦白說，假如我們想了解那個特定宇宙歷史時期的情況，決定性的步驟需要收集更多類似的大規(guī)模遙遠伽碼射線爆炸的樣本。”

????當被問及此項最遙遠記錄會保持多久時，坦維爾回答說：“根據(jù)以往經(jīng)驗，可能會需要幾年的時間來打破該記錄。但是即便明天就打破，我也絲毫不會感到吃驚?！彼€表示希望下一個創(chuàng)紀錄者會是另一個伽碼射線爆炸。兩個小組的研究成果都將詳細發(fā)表于10月29日的“自然”雜志。(唐寧)