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早期宇宙的結構
The structure of early Universe
二零零一年八月August 2001

科學家最近利用美國太空總署的遠紫外線光譜儀探險號太空船 (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer 或簡稱FUSE) ,收集宇宙氦氣體的分布,從而找出早期宇宙的結構。

科學家說,在宇宙大爆炸(Big Bang)後的數分鐘,氦核子(helium nuclei)首先產生,當宇宙(Universe)膨脹時,氦核子會捕獲一些電子(electrons),變成中性的氦原子(atoms),不過,氦原子隨著受到宇宙間的黑洞(black holes)和新星產生時所發出的輻射(radiation)影響,氦原子變成離子化(ionized),分布在星球和星系(galaxies)之間。

因此,科學家從觀察宇宙間的氦原子分布,可以了解早期宇宙的結構;科學家發現,早期宇宙膨脹而凝結成一個網形狀的結構。

科學家解釋說,他們觀察遠處的類星球體(quasar)所發出的光,經過數十億光年,來到地球,當光線通過宇宙間的氦氣體時,氦原子會吸收遠紫外線光譜(spectrum)的部分光線;然後,科學家比較利用哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)拍攝到類星球體較長的紫外線光, 便可以找出氦氣體在宇宙間的分布,這些比較長波長的光是不會受氦原子影響 。

科學家指出,當宇宙進化時,星系間的部分氦和氫(hydrogen)會受到引力而結合,形成星球和星系,部分的氦和氫氣體會繼續分布在星系間之空間。

圖中所見,是科學家描述FUSE太空船拍攝到宇宙離子化氦氣體的圖象。

 

Ionized helium 離子化氦氣體

Photo courtesy of NASA

 
 很早期宇宙的一瞥
 宇宙早期的圖象
 探索宇宙原來的情況的人造衛星
 

 

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