大爆炸后一点八亿年的宇宙信号测得

本报北京3月1日电(记者张)英国《自然》杂志1日同时发表了两篇重要的天文学研究论文。科学家报告了早期宇宙(大爆炸后1.8亿年)的信号，这与天文学家的预期几乎相同。信号分析表明早期宇宙中正常物质和暗物质之间存在相互作用。

宇宙的所谓“黎明期”也是迄今为止恒星形成的最早阶段。监测这一时期信号的国际工作目前正在进行。天文学家预测，一旦恒星在早期宇宙中形成，它们的紫外光将穿透原始氢原子，改变氢原子中电子的激发态。这一转换过程被称为天体21厘米氢线——这是射电天文学观测到的第一条谱线，也是创造历史的一条重要谱线。

天体21厘米氢线被认为是分析星际中性氢原子分布以及银河系和银河系外星系结构的最强有力的“武器”。它使氢能够吸收来自宇宙微波背景的光子，在无线电频谱中留下痕迹。科学家认为，今天在低于200兆赫的无线电频率上应该可以观察到这种频谱。

在这一次发表的第一项研究中，亚利桑那州立大学天文学家朱迪·鲍曼和他的同事报告说，在78兆赫的频率下探测到了这样的信号。它来自于大爆炸后的1.8亿年，那时最早的恒星出现了。他们发现这次观察到的频谱宽度与预期基本相同，但其振幅更大，即吸收更深，这意味着原始气体比预期更冷。

在另一项研究中，特拉维夫大学的雷南·巴克纳的团队提出，氢气和更冷的暗物质之间的相互作用降低了气体的温度。根据观察到的信号，研究人员说暗物质粒子的质量不应超过几个质子的质量。