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很早期宇宙的一瞥
A glimpse of the very early Universe
二零零一年六月 June 2001

欧洲的科学家从观察远处的星系和类星球体,模拟出很早期宇宙的面目,显示当时的星系像海棉状的网,星系沿著网的细线形成。

上图所见,是科学家利用电脑模拟出宇宙大爆发(Big Bang)後二十亿年的状况,当时宇宙(Universe)像海棉状的网,不同的颜色显示气体不同的密度(density),黄色是密度最高,红色是比较低密度的气体,而蓝色是密度最低的气体。

高密度的气体会倒塌(collapse),形成新的星球(stars),这些新的星球沿著海棉状的网线形成,在交叉的地方结合,形成星系(galaxy)。

科学家指出,在一百五十亿年以前宇宙大爆发,氢(hydrogen)在大爆发中形成,成为宇宙最多的元素(element),含有氢的云吸收了新星发出的紫外线(ultraviolet),然后发出光,科学家称这种光为Lyman-apha 射线。

中图所见,是科学家利用南欧洲天文台(European Southern Observatory)在智利(Chile)的巨大望远镜,拍摄到类星球体 (quasar)Q 1205-30 和七个发出 Lyman-apha 射线的星系的照片,类星球体是用红色的六角形显示,而发出 Lyman-apha 射线的星系是用黄色的六角形显示;科学家发现,这些星体是在一个长形的细线内,他们相信,这长形的细线便是很早期宇宙的形状。

下图所见,是科学家利用电脑模拟宇宙初期的长长形状,科学家估计,当时的宇宙大约有在千三百万光年长,八点八万光年阔,和八点八万光年深。

根据电脑模型的资料,科学家认为宇宙的黑暗物质(dark matter)是组成宇宙初期的重要物质,也是控制宇宙结构形成的重要物质。

First structures of Universe 宇宙初期的结构

Filament of early stars宇宙初期的星体

Early shape of Universe 宇宙初期的形状

Photos courtesy of 
European Southern Observatory

 
 从伽玛射线找出宇宙的形状
 膨胀中的宇宙
 宇宙早期的图象
 强力证据指出宇宙是平坦的

 

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