茫茫宇宙,無邊無際,其間點綴著無數顆星球,僅我們金河系裡面就有4000億顆星球,而宇宙間還有無數個叫做“星雲”的銀河系。與銀河系鄰近的“仙女座流星群”,大小、形狀等都與銀河系大致相同,聚集的恆星就多約2000億顆,還有無數顆行星、小行星 、衛星……這是一個令人類無比震驚的天文數字!
宇宙的奧祕真是無窮無盡,哪怕就是“天上有多少顆星星”這樣看起來最簡單的問題,答起來卻非常困難,甚至根本找不到正確、圓滿的答案。至於在玄妙無比的宇宙探索第一顆星球誕生的祕密,確實比登天還難:第一顆星球誕生在什麼年代?“長”的是什麼模樣?這些問題原本並不複雜,可是從科學的角度探究起來,人類至今還沒有弄清楚,目前僅僅停留在一種推測的層面上,但它無疑是一個令人類著迷的重大誘惑,對破解太空系的起源、宇宙的起源等謎團或許會有新的啟迪……
關於宇宙中第一顆星球的來歷,人類一直在研究著、猜想著,並基本上形成了一些共識,即:我們的宇宙在最初的數百萬年間,沒有一顆星球的存在,茫茫宇宙,一片黑暗,如果漆黑的夜晚,無邊無際無際……後來,人們研究認為,在宇宙137億年前的大爆炸以後的1.55億年後,誕生了第一顆星球,並開始了發光的存在。它是龐大的、明亮的,比現在任何一顆星球燃燒得更明亮、更快速。
可是現在,計算機模擬得出結論認為,宇宙的第一顆星球形成時間要更早:它大約形成於字宙年齡只有3000萬年的時候。這項研究成果發表在《皇家天文學會月報》上。這項計算機模擬是由以色列特拉維夫大學的天體物理學家瑞南·巴克納和他的同事們共同創造的。
瑞南·巴克納和他的同事們,雖然還模擬出了像我們現在銀河系這樣龐大的宇宙第一個星系形成於接下來的3.7億年,但是他們認為,估算出第一顆星球形成的確切時間是十分困難的,因為,即使最強的超級計算機每次也只能模擬宇宙的很小一部分。
他們分析提出,當這顆原始的星球的燃料耗盡的時候,便以一顆超新星的形式發生了爆炸,把重物質釋放到宇宙中,為第二代星球的產生創造了條件,提供了舞臺。第二代星球大約形成於第一顆星球的100萬年以後,大約在500萬年後,出現了100個星球,大約在1000萬年裡,約有10000個燃燒的星球開始照耀天空……
這是計算機模擬出的第一顆星球形成的大約年代及以後星球誕生的大致時間。可是,第一顆星球是由什麼物質構成的呢?計
算機模擬的結果是:它主要是由氫、氦元素組成,而後來形成的其他星球則主要是由碳、鐵構成。他們認為,第一顆星球與其他星球有著明顯的區別。
那麼,第一顆星球主要有哪些特點呢?
計算機模擬顯示:按照恆星標準,最原始的這顆星球是一個龐然怪物。它可能有著我們100個太陽大小,而且釋放出大量的能量射線,尤其是紫外線,如果我們人類能看到它的話,那將是一個紫羅蘭色的星球,第一次照亮了宇宙的黑夜。當然,這是不可能的。因為在宇宙中,越老的天體距離我們越遠,要觀察到第一顆星球所發出的光芒,需要使用一個比哈勃望遠鏡敏感1億倍的望遠鏡,這樣的望遠鏡至今沒有製造出來呢。
學者們認為,宇宙的第一顆星球要比現在所有的星球都要明亮,並且它將它的星球生命壓縮到了只有200萬到300萬年,而一般現在的星球的壽命有著幾十億年。因此,人們稱它是一顆“濃縮型”的星球,既明亮又“短命”
瑞南·巴克納還把這項計算機模擬的詳細資料釋出在《英國皇家天文學會月報》上。根據這些資料,天文學家重建了宇宙第一顆星球誕生的過程和精確步驟,以及後期其他星球和星系是如何形成的。當然,這只是一種計算機模擬和推測,由於現有天文觀測裝置還不能探測到那麼遠的距離,有關宇宙第一顆星球形成的問題還有待於進一步研究。
宇宙第一縷光是從哪兒來的呢?天文學家通過研究提出,距地球2.81億光年的一個小星系發出的輻射,導致星系內部恆星的誕生,從而促使宇宙發出了第一縷光。有的天文學家認為,宇宙形成於距今約137億年前的“大爆炸”,緊接著“大爆炸”後的宇宙溫度極高,物質粒子全部以離子化形式存在。
隨著宇宙的膨脹、冷卻和去離子化,很多原子核和電子結合在一起,形成了氫和氦元素這種中性的、原子量小的原子。雖然恆星隨後開始形成,但由於宇宙處於去離子化狀態,發出的光很難在其中傳播,因此這些恆星幾乎不會閃爍發光。研究顯示,距今130億年至125億年間,宇宙再次離子化,宇宙中的第一縷光線才得以真正閃亮。
很多天文學家曾認為,宇宙中第一縷光來自最早推動宇宙再次離子化的恆星。這些恆星單獨存在,可以不受星系束縛,自由地向宇宙中噴湧能量輻射,使宇宙再次離子化,讓第一縷光得以傳播。
計算機模擬,加上科學的推測,是人類探索太空未知領城的一種方法,為人類的研究打開了一扇新視窗。我們期待著有一天,這種模擬或推測會得到星際探測器的證實。