“极速前进”的电离辐射照亮宇宙

年轻的炙热恒星点亮了早期宇宙的天空，在电离辐射的极速作用下，光明四射的活跃恒星就点亮了太空和天体。科学家发现了一个大量制造年轻而炙热恒星的星系，它与宇宙早期的星系相似、或在两种星系中产生恒星的速率十分相似。最早的星系迎来了宇宙天空破晓的时辰。在《科学》杂志发表的成果为“宇宙进化论”提供了新的线索，什么“天灯”照亮了宇宙天空、成为了宇宙天空的光明使者、点亮了宇宙舞台的每一个角落和每一个天体？这是宇宙学其中之一的首要问题。约翰·霍普金斯大学的桑恰伊塔·博萨库尔博士和同事使用了搭载在哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪，他们检测了星系J092+4509的光谱信号，星系发出了一阵阵强烈的恒星风，威力无比的电离辐射以恒星风的形态穿透到附近的星际空间。星系J092+4509位于大熊座，距离我们的地球大约30亿光年。

科学小组在一个直径为300光年的星系中心区域检测了恒星非常密集的聚集现象，中心区域恒星的总质量相当于太阳质量的几十亿倍，中心区域十分年轻的恒星包裹在厚实、稠密的气体云之中，相对冷的气体分子和灰尘组成了气体云，阻挡了太空辐射的穿透和逃逸，实际上，恒星风的辐射穿透了气体云层的阻挡，电离光子如何穿越气体云层？怎样进入了附近星际空间的媒介物。科学小组发现，所有中心区域的恒星聚合成强大的力量，共同产生的威力巨大的恒星风超过了每秒1000公里的时速，它们以“雷霆万钧”之势、“势如破竹”之力冲破一切阻拦，电离化的紫外线辐射穿越到星际空间。高量光子形成了“破茧出壳”的巨大力量。

星系J092+4509每年诞生50颗相当于太阳质量的恒星，它是一个高产的“恒星梦工厂”，我们的银河系每年诞生大约1颗新的恒星，它是一个低产星系。J092+4509星系大约将电离辐射能量的21%扩散到附近的星际空间。科学小组对星系J092+4509特别感兴趣，其中的一个重要原因在于高产的恒星诞生率和辐射能量的高输出，它是一个重要的参考物，对科学家开展对比研究十分有利。天文学家一直以来对宇宙如何从所谓的黑暗年代进化到目前的光明年代有浓厚的兴趣。“再电离”在宇宙的进化中是宇宙进化的重要时期，那时的宇宙处在兴起和形成的过程中，最早的恒星和星系诞生了，它们对周围的宇宙时空产生了积极影响。再电离时期对宇宙学研究十分重要，它在宇宙进化论的研究中得到了最少的科学解释。

宇宙在第一批恒星形成时的年龄为几亿年，第一批恒星产生了极为猛烈的电磁辐射，几乎电离了宇宙星系的所有气体，强大的辐射终结了宇宙的黑暗年代，宇宙从此进入了星光灿烂的时代，恒星和星系的出现改变了宇宙的存在方式。为什么发生了宇宙的再电离的过程？这是因为第一批恒星的光子获得了足够的能量，它们将氢原子内的电子撞出了原子核轨道。宇宙创世纪的开端发生在大约138亿年之前，在宇宙诞生后的大约38万年，在宇宙膨胀和冷却的过程中，宇宙“粒子羹汤”的质子和电子降低了速率，聚合成了第一批氢原子。天文学家将宇宙诞生之后的38万年称为宇宙的黑暗年代，没有第一批恒星和星系在黑暗时期点亮了宇宙天空，难以计数的氢原子形成了气体云，它们没有在引力作用下收缩成一团团的原行星盘，星云没有在收缩中凝聚到发生核聚变的程度。第一批恒星大约在宇宙诞生之后的4亿年出现，从恒星释放的电离辐射进入到星际空间，它们将中性的星际气体转变为几乎完全电离的非中性气体，电离化过程至少持续了5、5亿年。

有些科学家不相信宇宙早期发生的再电离化过程，科学小组的最新观测结果提供了新的例证，对比性的研究十分可行而有效，排除了一些科学家的疑问，天文学家今后将会找到更多的类似例证。人们可以推断，如果科学家观测到了大批恒星的聚集现象，在非常密实、相对狭小的空间区域，联合起来的恒星辐射力非常巨大，它们有足够的能量冲出周围厚重气体的“茧壳”，向星际空间释放强烈的电离辐射。

科学和人文精神点亮了人类历史的舞台，2014年的诺贝尔物理学奖授予了新光源LED的发明，这是科学推动社会进步的一个例证。科学和人文精神解决不了人类面临的所有问题，然而，对人类各种问题的解决离不开科学的力量和人文精神的指引。人类面临的危机包括环境和文化的所有方面，诸如：埃博拉病毒和雾霾天气、毒品和食品安全、生态污染和粮食缺口、经济腐败和恐怖威胁等，既然人类避免不了各种危机的出现，科学和人文精神成为了解决危机的有效手段。对危机的解决推动了科学和人文精神的发展。人们不能回到传统文化的轴心时代，不能超越现有的技术和经济的水平。浪漫的诗人说到，“黑夜给了我们一双明亮的眼睛”，理性的科学家相信，自然给了我们生命的躯体，自然和社会的共同作用给了我们智慧的大脑，人们看到和思考了在自然和社会发生的一切事件。我们的生命从泥土中来，注定要回到泥土中去。没有星光，人们看不到自然事物，没有眼睛和大脑的器官，人们同样不能感知自然事物的存在。

（2014-10-11）