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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

歐洲的科學家從觀察遠處的星系和類星球體,模擬出很早期宇宙的面目,顯示當時的星系像海棉狀的網,星系沿著網的細線形成。

上圖所見,是科學家利用電腦模擬出宇宙大爆發(Big Bang)後二十億年的狀況,當時宇宙(Universe)像海棉狀的網,不同的顏色顯示氣體不同的密度(density),黃色是密度最高,紅色是比較低密度的氣體,而藍色是密度最低的氣體。

高密度的氣體會倒塌(collapse),形成新的星球(stars),這些新的星球沿著海棉狀的網線形成,在交叉的地方結合,形成星系(galaxy)。

科學家指出,在一百五十億年以前宇宙大爆發,氫(hydrogen)在大爆發中形成,成為宇宙最多的元素(element),含有氫的雲吸收了新星發出的紫外線(ultraviolet),然后發出光,科學家稱這種光為Lyman-apha 射線。

中圖所見,是科學家利用南歐洲天文台(European Southern Observatory)在智利(Chile)的巨大望遠鏡,拍攝到類星球體 (quasar)Q 1205-30 和七個發出 Lyman-apha 射線的星系的照片,類星球體是用紅色的六角形顯示,而發出 Lyman-apha 射線的星系是用黃色的六角形顯示;科學家發現,這些星體是在一個長形的細線內,他們相信,這長形的細線便是很早期宇宙的形狀。

下圖所見,是科學家利用電腦模擬宇宙初期的長長形狀,科學家估計,當時的宇宙大約有在千三百萬光年長,八點八萬光年闊,和八點八萬光年深。

根据電腦模型的資料,科學家認為宇宙的黑暗物質(dark matter)是組成宇宙初期的重要物質,也是控制宇宙結构形成的重要物質。

First structures of Universe 宇宙初期的結构

Filament of early stars宇宙初期的星體

Early shape of Universe 宇宙初期的形狀

Photos courtesy of 
European Southern Observatory
 
 從伽瑪射線找出宇宙的形狀
 膨脹中的宇宙
 宇宙早期的圖象
 強力証據指出宇宙是平坦的
 

 

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