太空望远镜观测到宇宙大爆炸后最初形成的恒星所发出的光线 _美国

“河外背景光”（EBL）研究中所用的150个耀变星体（绿色点）

【太空望远镜观测到宇宙大爆炸后最初形成的恒星所发出的光线】美国航空航天局的费米伽马射线太空望远镜想象图
近日，天文学家利用费米伽马射线太空望远镜，观测到了宇宙大爆炸之后，最初形成的恒星所发出的光线。
美国国家加速器实验室的天体物理学家马可·爱杰罗领导了这项研究。研究团队测量了“河外背景光”，并过滤掉测量过的已知恒星的光线。河外背景光是银河系之外宇宙中所有光线的总和，是所有恒星以及黑洞共同产生的。
爱杰罗说：“河外背景光包括最早时候大质量恒星发出的光线。对于‘正常’恒星所发出的光线，我们已经有了足够的了解。因此通过测量河外背景光，我们能够最终得到最早期恒星发出的光线。”
然而，河外背景光极其暗淡，非常难以测量，而且由于距离遥远，天文学家无法直接观察背景光。因此，天文学家利用了一种特殊的类星体——耀变星体——发出的光线。类星体其实是位于遥远星系中心的超大质量黑洞，因为吸收了大量物质而从“极部”喷出高密度的辐射流。这些辐射流的距离可达数千光年。耀变星体实际上是更加压缩的类星体，其辐射流的方向之一朝着我们的太阳系，因而研究团队得以利用辐射流来测量河外背景光。
“我们利用(耀变星体)作为宇宙的灯塔，”爱杰罗说，“我们观察到，它们会因为河外背景光的‘浓雾’而变得暗淡，这就使得定量耀变星体和我们之间的河外背景光成为可能。耀变星体遍布整个宇宙，我们因此能够测量不同时期的河外背景光。”
用这种方法，爱杰罗和同事们分离出了这些存在超过131亿年的光线，即大爆炸之后6亿年时恒星发出的光线。当时的恒星具有比太阳大数百倍的体积，燃烧得更加炽热和明亮，寿命也比后来的恒星短暂。这些光线的测量可以为宇宙大爆炸之后恒星形成的时间和速度提供答案，但对天文学家来说，现在还无法探测到这些恒星本身。
“探测到这些恒星非常重要，但目前还不可能，”爱杰罗说，“几年之后，韦伯太空望远镜或许能看到最初的星系(但还不是最初的恒星) 。通过这种方法，我们已经对早期宇宙中恒星的数量和作用有了一定的了解。”

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