什么点亮了早期宇宙？或许是黑洞刺破黑暗的星系，帮助光线逃了出来文：娟娟宇宙是怎么来的？它又是如何形成和演化的？ 为了回答这个问题，天文学家将数学模型与天文观测结合起来，形成了众多解释宇宙的模型。其中，大爆炸理论（The Big Bang theory）是目前关于该问题的主流理论。大爆炸理论的数学基础包括爱因斯坦的广义相对论和基本粒子标准理论。根据该理论，138亿年前，宇宙是从一个难以想象的极度小、极度炙热、极度致密的奇点开始。在这个初始状态之后，宇宙突然膨胀，发生“大爆炸”，迅速地膨胀和冷却。直到今天，宇宙依然在膨胀和冷却，而我们就身处其中。如何想象这种大爆炸呢？科学家说它并不是大规模的爆炸，而是一种急剧的膨胀，可以想象一个被吹大的气球，并且这个气球现在还在加速膨胀。图示大爆炸理论，图片来自根据物理学的理论，如果能够在大爆炸后的1秒观察宇宙，我们会看到一个100亿度的质子、中子、电子、反电子（正电子）、光子和中微子的海洋。然后，随着时间的推移，我们将看到宇宙冷却，中子或者衰变成质子和电子，或是与质子结合产生氘（氢的同位素）。随着宇宙继续冷却，它将最终达到一个合适的温度，在此温度下，电子与原子核结合形成中性原子。在这个“重组”（recombination）过程发生之前，整个宇宙处在一片黑暗之中。因为，自由电子会使光子发生散射。但是，当自由电子被吸收，形成中性原子时，整个宇宙突然间就变得透明了。那一刻的光子，又被称为宇宙大爆炸的余晖（the afterglow of the Big Bang），专业名称叫宇宙背景辐射（cosmic background radiation，简写CBR），如今依然能够被观测到。美国宇航局（NASA）已经发射了两个任务研究宇宙背景辐射，相当于给诞生40万年后的宇宙拍摄“婴儿照”。第一个任务是发射宇宙背景探测器（Cosmic Background Explorer，简写COBE），1992年，COBE小组宣布绘制了宇宙背景辐射中原始的热点和冷点。这些点与早期宇宙的引力场相关，并且构成了如今巨大星系团的种子。第二个任务是发射威尔金森微波各向异性探测器（Wilkinson Microware Anisotropy Probe，简写WMAP），与COBE相比，它的分辨率得到了大幅提高，它调查了整个天空，测量了在宇宙中几乎均匀分布的微波辐射的温度差异。2009年，普朗克卫星发射，这是由欧空局（European Space Agency）领导、NASA参与的项目，它正致力于绘制目前为止关于宇宙背景辐射的最精确的地图。图片：COBE与WMAP绘制的CBR图。 图片来自：然而，宇宙初期的光明极其短暂，大爆炸的余晖闪耀的一刹那之后，整个宇宙又重新陷入黑暗之中，因为当时还没有任何的恒星和其他明亮的天体形成。于是，问题来了，宇宙是如何摆脱那个黑暗时代，进入一个更加清晰、充满“光线”的状态的呢？至今，这依然是一个难解之谜。在一项新的研究中，美国爱荷华大学的研究人员提出了一个理论，来解释这个谜题。他们认为，居住在星系中的黑洞猛烈地抛出物质，这些被喷射出的物质穿破了周围的环境，使得光线可以从迷雾般的环境中漏出来。之所以提出这样的理论，是基于对附近一个星系的观测——紫外线正从这个星系里“逃离出来”。爱荷华大学物理和天文学系教授、相关论文的通讯作者Philip Kaaret介绍说：“观测显示，那些非常明亮的X射线源很可能是正在吸积的黑洞，”“黑洞有可能正在产生风（winds），这些风帮助那些来自恒星的电离辐射逃离。因此，黑洞有可能曾经帮助宇宙变得通透。”图片：宇宙中的早期星系， 其中有些星系在大爆炸后6亿年左右就形成了。Credit: ESA/NASAPhilip Kaaret和他的团队研究的星系被称为Tol ，距离地球约6亿光年。2016年5月，研究人员使用钱德拉太空望远镜，发现了一个单一X射线源，它的亮度跌宕起伏，位于Tol 星系一个活跃的恒星形成区域。研究团队断定，该X射线源并不是一颗恒星。Kaaret说：“恒星没有亮度的起伏变化，我们的太阳就是一个很好的例子。”“亮度要发生变化，必定是一个小天体，这就将范围缩小到黑洞了。”但是，对于黑洞来说，它强烈的引力会将其周围的一切都吸入其内，又怎么会往外喷射物质呢？快速的回答是，没有人知道确切的答案。毕竟，黑洞非常难以研究。它们位于星系的深处，强烈的引力使得光线都无法逃离。不过，最近，天文学家提供了一个解释：逃离出来的物质喷流是利用了黑洞自身加速旋转的能量（The jets of escaping matter are tapping into the accelerated rotational energy of the black hole itself）。想象一个花样滑冰运动员，伸展着双臂旋转，当她把双臂贴近身体时，就会旋转得更快。黑洞的机制与之类似，当引力将物质拉入黑洞时，黑洞同样地也会旋转得更快，随着黑洞的引力增大，速度也创造了能量。Kaaret说：“随着物质落入黑洞，黑洞开始旋转，快速的旋转又将部分的物质推了出去，”“它们产生了强风，这些强风则可以为紫外线打开一条出路。这可能是早期星系发生的事情。”Kaaret准备更近距离地研究Tol星系，并寻找附近其他“泄漏”紫外线的星系，以此来帮助验证他的理论。相关论文发表于《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society（皇家天文学会月报）》，可点击如下网址查看：参考资料：《The Big Bang》from
《What lit up the universe? Black holes may have punctured darkenedgalaxies, allowing light to escape》August 30, 2017 Source: University of Iowa457 条评论分享收藏文章被以下专栏收录宇宙，充满未知，它是那样神奇而充满吸引力。虽然我们对宇宙知之甚少，但是人类对它探索的步伐却越来越快。相对于复杂的数学运算和理论阐释，笔者希望用较为通俗的语言带给大家探索宇宙的信息，一天天，一年年，记录下有关宇宙的点点滴滴，喂养我们对于宇宙的好奇心。父亲母亲和爷爷奶奶的坟上风水谁管我们最多_百度知道
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来自银河系群星的星光，被这朵位在银河系盘面上方三百光年处的宇宙尘埃云反射。
这个被天文学家Steve Mandel十三岁儿子称为是天使星云(Angel Nebula)的尘埃幽影，是一个巨大、幽暗且少被探索的弥漫云气的一部分，这团云气覆盖了从北天极到南天极方向很大的区域。在天使星云及附近的宇宙尘埃卷云内，除了可看见反射星云特有的蓝色色泽外，也有少量昏暗的红色光晕，来自银河系不可见紫外辐射被尘埃微粒转成可见的红光。
这辐广角高解析率影像是待探索星云计画所记录的部分照片，影像涵盖了大熊座3度乘4度的天区。
二、星球之柱
由低温气体与黑暗尘埃所构成的高耸巨柱点缀着恒星形成区Sharpless 171的中央部分。
一个疏散星团正从冰冷的分子云中形成。当发自年轻大质量星球的高能光子沸腾不透明的尘埃时，分子云便开始分裂成小块，残存的气体与尘埃接着形成美丽的柱状物，最后慢慢的蒸发。高能光子也照亮了周围的氢气，激发它成为红色的发射星云。
上图是 Sharpless 171大星云核心活跃区域的照片。 Sharpless 171加上 NGC 7822，与活跃区域Cederblad 214，大都涵盖这张影像里。上面的区域延伸大约20 光年，距离约3,000光年，并可以用望远镜向仙王 星座方向观察到。
三、怪异的星系
一道壮观的恒星和云气长桥延伸了将近二十五万光年，联结了这个编号为Arp 295的著名怪异星系对。
在这幅影像中，这座位在星系间的宇宙桥与及从中央向右下端延伸的星系长尾，强烈支持这二个巨大的恒星系统在过去曾擦身而过，使彼此之间的重力吸引诱发剧烈之潮汐，产生这道引人注目的恒星烟尾。这种作用力能持续数十亿年，而重覆的近距离穿越，最后会让这二个星系合并成单一的大星系。
虽然上面这幅影像看起来很怪异，但星系合并却是很常见的事件，而Arp 295正处在这种难逃的星系宿命之初期。Arp 295星系对位在宝瓶座内，离我们约有二亿七千万光年乡远，它们是一个松散星系团的二个大型成员。这幅这个天区的深空彩色影像，是美国．亚利桑那州旗竿镇的美国海军天文台(USNO)在2003年9月用一米望远镜拍摄的。
四、NGC 613的尘埃和恒星
当黎明的曙光洒落在智利的帕连那天文台时，天文学家Mark Neeser和Peter Barthelmorning中断了他们寻找数十亿年远的昏暗类星体之工作，把欧洲南天天文台的极大望远镜转向去看邻近字宙中之美丽天体。
成果之一是上面这个美丽棒漩星系NGC 613的精彩影像，它位在南天的玉夫座，离我们只有6千5百万光年远。大小超过十万光年的NGC 613，具有非常明显的中心棒，以及从棒尾延伸出去的突出漩涡臂，上面镶着许多宇宙尘埃云和亮星形成区。
来自这个星系的电波辐射显示，NGC 613中心可能藏着一颗大质量的黑洞。
五、辇道增七：一对美丽而明亮的双星
有时，就算是小型望远镜也可有助于解开深藏于苍穹中的美丽。就像这个明亮的双星辇道增七。
即使是在小倍率的观察下，辇道增七从一个明亮的星点展开为一对美丽且各自有有不同醒目色彩的视双星。距离我们380光年， 辇道增七的两颗亮星正在互相远离，而公转一圈要花700年。较亮的黄色星球本身还是一个双星系统，但是因为太过靠近，即使是用望远镜也无法分辨出来。
辇道增七，见上图，是天鹅座的第二亮星，用肉眼便可轻松观察到。
六、IC 1396的放大照
从IC 1396的放大照可发现，炽热的氢气云夹杂暗的灰尘带，这是因为在仙王座(Cepheus)，距离我们约2,000光年处，有一个剧烈的星星形成区域。
在这些及一些类似的发射云气，从炽热年轻星球发出的高能量紫外光，将周围周围氢原子打出电子。当这些电子与原子重新结合，将发出更长波长的光线，这些低能量的光线很明显地可以发现在亮的光谱线上。在一些可见的波长范围，最强的发射线是光谱中红色的部分，也就是所熟知的H-alpha。
这张照片是IPHAS机构对我们银河系所搜寻的H-alpha发射线的其中一部分，这些影像横跨大约20光年，是IC 1396密度特别高以及亮的区域，很有可能是重质量星形成的区域。
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