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科学家追踪来自宇宙早期的信号

科普小知识2021-11-19 06:46:10
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最近,《自然》发表的一份研究报告给出了早期宇宙(大爆炸后1.8亿年)的信号。虽然这个信号和预期的几乎一样,但是《自然》杂志的第二篇论文提出了一个属性,表明早期宇宙中正常物质和暗物质之间的相互作用。

监测宇宙黎明(恒星形成的最早阶段)信号的国际合作项目正在进行中。据预测,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。这种被称为21厘米氢线的转换过程,允许氢吸收来自宇宙微波背景的光子,在无线电频谱中留下一个标记,在今天低于200兆赫的无线电频率上应该可以观察到。

在第一篇论文中,亚利桑那州立大学的贾德·鲍曼和他的同事报告说,这种信号是在78兆赫检测到的。他们发现,观察到的光谱宽度与预期基本相同,但其振幅更大(吸收更深),这意味着原始气体比预期更冷。

在另一项研究中,以色列特拉维夫大学的RennanBarkana提出,在氢和更冷的暗物质的相互作用中,气体的温度会降低。根据观察到的信号,作者说暗物质粒子的质量不会超过几个质子的质量。(张张)