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仪器探测发现现代宇宙元素起源论证据

行业上下游中国仪表网2011年11月29日 08:27人气:3371

  据美国每日科学网站近日消息称,天文学家们首次发现了宇宙大爆炸之后仅仅几分钟内形成的原始气体云,其中气体成分结构符合先前理论预测,为现代宇宙论中关于宇宙元素起源的说法提供了直接证据。加州大学圣克鲁兹分校、佛蒙特州圣迈克尔学院的研究人员将相关论文提交美国《科学》杂志,于近日在线发表。
  
  宇宙中元素起源的理论,是指将宇宙膨胀和元素起源联系起来,提出了元素的形成理论。现在认为,只有最轻的元素,通常是氢和氦,乃由宇宙大爆炸直接“创造”出来的。而后在大爆炸接下来的数百万年里,这些原始气体团压缩形成了第一代恒星,这才是稍重元素的诞生之地。
  
  研究论文的合著者、加州大学天体物理学教授泽维尔·查斯卡表示,长久以来人们一直费尽心力在宇宙中找到那些所谓的“原始材料”,但均告失败。
  
  而今,借助美国夏威夷州莫纳克亚山顶峰的凯克望远镜配备的高分辨率光谱仪,研究人员得以深入分析来自遥远类星体的光,一并发现了这两个原始气体云。而通过将一个类星体的明亮光线分散成不同波长的光谱,研究人员可以看到是哪个波长被气体吸收,从而对应光谱的吸收线来测量出气体的构成。结果,在气体云的光谱中,研究人员只看到了氢气及氢的重同位素——氘。
  
  研究人员表示,他们的分析仪器对碳、氧、硅有极好的灵敏度,但反而证实原始气体云中这些元素是完全不存在的;而此次的敏感度不针对氦,如果可能的话,应该也会看到氦元素的迹象。
  
  在本结果问世之前,科学家得到的宇宙最低金属丰度测量值是太阳金属丰度的千分之一,这曾被认为是一个“落到底儿”的数值了,要知道星系金属是如此广泛地分散在宇宙中,应该没有什么比千分之一的太阳金属丰度更低的了,因而此次产生的结果可以说是挑战了天文学家们的传统思维。
  
  而这亦是目前为止科学家们第一次观察到宇宙初期还未被重元素“污染”的原始气体,据研究人员称,该结果非常令人兴奋,因为它与宇宙大爆炸理论所预测的原始气体组成十分之匹配,可成为第一个直接证据。
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