原标题：“韦布”发现最早再电离星系早期宇宙重要转变时间或为大爆炸后三点三亿年

《自然》26日发表报告称，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）检测到已知最早的处于再电离过程中的星系。这项发现将宇宙再电离（早期宇宙发生的重要转变）的发生时间推至大爆炸后至少3.3亿年，并为人们了解最早星系的性质带来了新见解。

宇宙在极热的大爆炸后逐渐冷却，直至自由质子和电子结合为中性（无电荷）气体，其中大部分为氢和氦，这段时期被称为“宇宙黑暗时代”。第一批星系点亮了宇宙。尤其是，特定紫外波长的光子（即所谓莱曼连续区）被中性氢吸收，而较短波长的光子则会将气体再电离，使宇宙对莱曼光子变得透明，并使之能穿透到地球，这被称为宇宙再电离，其发生时间尚不确定。JWST的近期观察发现了在宇宙年龄不到3亿年时就产生紫外辐射的明亮星系，但缺乏关于再电离的直接证据。

丹麦哥本哈根大学玻尔研究所科学家报告称，JWST此次观测到宇宙大爆炸后仅3.3亿年，一个被命名为JADES-GS-z13-1-LA的星系就出现了再电离信号。这一明亮发射源被认定为莱曼α发射体，是中性氢从激发状态转变为基态的信号。这意味着这个星系产生了足够的紫外光子来激发中性氢，而且在它与地球之间几乎没有中性氢，来重新吸收氢回到稳定、最低能量状态时释放的莱曼α光子。

科学家指出，这一再电离的可能来源要么是大质量热恒星，要么是超大质量黑洞。他们总结称，这些发现有助于缩小宇宙再电离的开始和时间线范围。

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这项发现的重要性，在于它点明了宇宙从“黑暗时代”走向光明的关键转折点。在这一时期，第一批恒星和星系开始发光，正是这些足以激发周围中性氢的紫外线，让宇宙介质由中性状态转变为电离状态。这个过程对于宇宙结构形成、光子传播以及后续星系形成的物理条件有着根本性的影响。不过，新发现也提出了新问题：这些早期星系为什么能在宇宙年龄不到3亿年时，就积累了足够的物质并形成了如此强烈的紫外辐射？其答案是否会挑战了我们现有的理论模型？天文学家们将用更精细的模拟和进一步的观测来进行深入探索。（张梦然）

原标题：“韦布”发现最早再电离星系早期宇宙重要转变时间或为大爆炸后三点三亿年 来源：科技日报