天體物理學(xué)家結(jié)合了觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，在我們銀河系的周圍發(fā)現(xiàn)了一些極其昏暗的星系，它們是宇宙中最早出現(xiàn)的一批星系，第一批星系或宇宙中最古老的星系大約在宇宙誕生之后的1億年形成，相比較而言，宇宙的年齡大約為138億年，最早的宇宙星系大約出現(xiàn)在137億年以前。一支國(guó)際化的科學(xué)團(tuán)隊(duì)由英國(guó)杜倫大學(xué)的計(jì)算機(jī)宇宙學(xué)研究所、德國(guó)海德堡大學(xué)的理論物理研究所、德國(guó)馬克斯·普朗克研究所之天體物理研究所、哈佛——斯密森尼天體物理研究中心的研究人員組成，他們?cè)阢y河系的周圍發(fā)現(xiàn)了最古老的星系。

天文“考古”的發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了在地球上居住的最早的人類遺骸，天文學(xué)家通過最早星系的發(fā)現(xiàn)探索了宇宙的進(jìn)化，考古學(xué)家通過最早遺骨的發(fā)現(xiàn)探知了人類的進(jìn)化。杜倫大學(xué)領(lǐng)銜的天文團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)支持了宇宙演變的標(biāo)準(zhǔn)模型理論，依據(jù)“拉姆達(dá)冷暗物質(zhì)模型”的推測(cè)，暗物質(zhì)由暗基本粒子構(gòu)成，宇宙“看不見的手”的暗物質(zhì)引力驅(qū)動(dòng)了宇宙的演變。

宇宙學(xué)家創(chuàng)立了自然演變的“創(chuàng)世紀(jì)”學(xué)說，宇宙通過大爆炸方式產(chǎn)生了基本粒子，在宇宙誕生之后的大約38萬(wàn)年，基本粒子合成了第一批原子，它們構(gòu)成了物質(zhì)組織的“細(xì)胞”，氫原子是最早出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的物質(zhì)細(xì)胞，也是元素周期表中排列最靠前的元素。氫原子在分子引力作用下聚合為云團(tuán)，在宇宙大爆炸的時(shí)刻產(chǎn)生了暗物質(zhì)“暈”，它們?cè)跉錃怏w云團(tuán)形成的過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，伴隨著宇宙的大膨脹，氫氣體云團(tuán)逐漸地冷卻下來，天文學(xué)家將氫氣體云團(tuán)的冷卻時(shí)期稱為宇宙的黑暗年代，持續(xù)了大約1億年的時(shí)間。

氫氣體云團(tuán)聚攏在暗物質(zhì)“暈”內(nèi)，在冷卻和收縮過程中逐漸變得不穩(wěn)定，密度和溫度緩慢上升，最終點(diǎn)燃了氫氣體云團(tuán)的“火光”，第一批宇宙恒星從此誕生，最古老的恒星點(diǎn)亮了太空，宇宙的黑暗年代結(jié)束了，在最古老的太空出現(xiàn)了宇宙的“第一縷曙光”。在宇宙黑暗年代的末期出現(xiàn)了第一批星系，它們通常是一些光線極為昏暗的星系，第二批出現(xiàn)的宇宙星系變得十分明亮，在太空中熠熠生輝，它們?cè)跀?shù)億年后出現(xiàn)。第一批恒星阻擋了第二批恒星的形成，主要是因?yàn)榈谝慌阈请婋x了周圍的氫氣體，電離過程釋放了強(qiáng)烈的紫外線輻射，第二批恒星的產(chǎn)生需要大量的氣體云團(tuán)，而聚集大質(zhì)量的冷氣體云團(tuán)經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間。

第一批恒星發(fā)射了強(qiáng)烈的紫外線輻射，摧毀了周圍剩余的氫原子云團(tuán)，恒星的輻射產(chǎn)生了電離作用，剝離了氫原子核周圍的電子，剩余的電離化氫氣體的溫度很高，很難以冷卻和聚集的方式形成第二代恒星。第一代星系產(chǎn)生了阻擋作用，延緩了第二代星系的形成過程，在第一代恒星誕生之后的數(shù)億年，宇宙沒有產(chǎn)生新的星系。

暗物質(zhì)“暈”的作用開始變得十分強(qiáng)大，大量電離化的氫氣體重新聚集在暗物質(zhì)“暈”的周圍，它們的溫度下降得足夠冷，密度集聚得足夠大，恒星誕生的機(jī)制重新得以恢復(fù)，第二代星系隨之發(fā)出了十分明亮的光芒，我們的銀河系屬于下一代星系。杜倫大學(xué)領(lǐng)銜的天文團(tuán)隊(duì)在銀河系周圍發(fā)現(xiàn)了一些最小的矮星系，比我們的銀河系更為古老，這些矮星系為天文學(xué)家對(duì)最早星系的研究提供了近地球的樣本，天文團(tuán)隊(duì)不用舍近求遠(yuǎn)，從最遙遠(yuǎn)的太空尋找最古老的宇宙星系。

（編譯：2021-8-19）

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