趣味天文科學故事（簡體書）

在第一批恒星被發現以后
科學家們認為，發生在137億年前的大爆炸創造了宇宙，大約1億年后，氫原子開始結合燃燒，產生了明亮燃燒的恒星，但這些恒星究竟是什么樣子，科學家們一直沒有搞清楚。美國的天文學家聲稱，他們可能已經發現了宇宙的“第一縷曙光”。這一發現有望幫助他們揭示宇宙中各個星系在“大爆炸”發生僅數億年后，整個宇宙的實際發展情景。
據美國宇航局駐馬里蘭的戈達德太空飛行中心的研究人員說，他們相信已經捕捉到早已消失了的恒星的輻射痕跡，這些恒星是在宇宙的嬰兒時期誕生的。如果上述發現能夠被最終證實，該研究將首次向人們展示出距今130億年前宇宙剛誕生時的模樣。
這項研究雖然不是結論性的，但它是證明這些早期恒星存在的第一個切實的證據。研究人員認為，這些恒星產生并形成了包括太陽在內的未來的恒星的原始物質。
一、來自天龍星座的“第一縷曙光”
據來自美國戈達德研究中心的科研人員介紹，利用美國宇航局斯皮策太空望遠鏡上攜帶的紅外線陣列照相機，研究小組對天龍座星云進行了10小時的拍攝，捕捉到了正在擴散的紅外光，它們的能量比光學的光和我們肉眼可見的光還要低。
經過后期圖像分離處理后，在刪除其他的射線后，研究人員成功獲得了該區域彌漫著紅外輻射的高清晰實景圖像。戈達德的研究小組表示，這些光線可能來自天龍星座的第三星族，這是一個假定的恒星家族。天文學家認為，該星族形成的時間比其他星族都要早（第一星族和第二星族都是依據被發現的時間先后命名的，這些星族都由我們晚上可以看見的恒星構成）。
此次觀測拍攝到的這些宇宙紅外射線，極有可能就是大爆炸后出現的第一批恒星發出的，或者是由跌人第一批黑洞中的高溫氣體發出的。科學家們描述說，觀測這些紅外射線，就像夜晚在飛機上觀看一座遠處的城市，燈光太遠，又非常弱，因此想看清某一個物體是什么樣子是不可能的。同樣，由于這些光線來自非常遙遠的宇宙深處，因而要想分辨出它們是哪些恒星發出來的也不是容易做到的。
斯皮策的觀測也支持了美國宇航局威爾金森微波各向異性探測器的觀測結果。當時天文學家們根據這一結果估計，在“大爆炸”發生2億到4億年后，最先形成的恒星首次發光。
二、第一批恒星發出的“宇宙之光”
科學家們提出的宇宙誕生理論是，在距今137億年前發生了一次大爆炸，空間、時間和物質由此誕生。剛剛誕生的宇宙由溫度極高、密度極大、體積極小的物質組成，這些物質迅速膨脹，由熱到冷、由密到稀。而在大爆炸發生大約2億年后，第一批恒星才開始發出“宇宙之光”。 宇宙理論學家表示，宇宙出現的第一批恒星可能比地球和太陽的質量大100倍以上，而且溫度極高，也非常亮，只是都很短命，每一顆恒星只能燃燒幾百萬年。隨著宇宙的不斷膨脹，天龍星座第三星族的恒星發出的紫外線光，將被紅移（即光的轉移變化）或伸展成低能量的光。這些光現在是可以用紅外線觀測儀觀測到的。
這份報告的另一位作者、研究小組成員約翰·瑪瑟博士表示：“我們最初拍攝到的圖像里包含著我們都熟悉的那些恒星和星系發出的光線，我們隨后刪除了我們已知的所有東西，包括恒星和星系發出的光線，不論是遠的還是近的。那么，照片中留下來的部分就沒有了恒星和星系，只剩下了這些帶有巨大斑點的紅外光，我們認為，這可能就是在宇宙誕生之初形成的那些最早的恒星發出的光。”
三、揭示宇宙如何亮起來
卡什林斯基博士表示：“我們認為，我們現在可以看到宇宙誕生初期的天體發出的光的集合，盡管那些發光的恒星到今天早已經在宇宙中衰亡消失了，但是它們發出的光和能量仍在宇宙中穿行。”如果這個研究小組的結論是正確的話，那么這個研究將會有助于人類理解宇宙最初是怎么亮起來的。
哈佛大學的天文學教授阿維·羅布表示，最初的宇宙也許是黑暗的，時間持續了50萬年之久，之后，氫開始結合成明亮的燃燒的星星，比現在的太陽明亮幾百萬倍，而且這些星星就是卡什林斯基的研究小組希望能夠找到痕跡的那些星星。羅布說：“這就是這一研究為什么這么令人興奮的原因，我們第一次在研究早期星星潛在的證據，第一縷星光是怎么產生的，是什么時候形成的。”
P27-29