太空探索宇宙也有氣候變遷問題 百億年前才冷卻

一組研究團隊發現宇宙早期曾經歷一段變暖的時期。他們測量星系之間的氣體溫度，確認從宇宙約1/10現在宇宙年齡到約1/4現在宇宙年齡的期間，太約相當於距今120億年前至100億年前，星系間的氣體溫度穩定增加。這些天文學家認為，這個宇宙氣候變遷（cosmic climate change）可能是年輕而活躍的星系釋出大量能量所造成的。



團隊主持人劍橋大學天文學家George Becker表示，宇宙早期歷史中，絕大部分的物質不在恆星或星系中，而是散佈在廣大的空間中。距離100億光年以上、位在宇宙遙遠之處但非常明亮的類星體（quasar）的光，在抵達地球之前，必須穿過許多星系之間的氣體雲，因此會在類星體的光譜留下這些氣體的印記。Becker等人於是透過類星體來測量這些氣體性質，除了瞭解氣體溫度外，還可瞭解氣體的組成成分。

測量結果發現，宇宙大霹靂誕生之後約10億年左右，這些氣體的溫度約為攝氏8000度左右；再過約35億年之後，溫度則高達攝氏12,000度。Becker等人相信這個暖化趨勢與一般宇宙氣候變化相反。正常狀況下，宇宙應該會隨時間膨脹而使氣體溫度逐漸冷卻；因此要造成氣體暖化的結果，必定有某種重要機制加熱氣體。

可能的加熱機制之一，就是類星體。在Becker等人研究的宇宙時期，類星體愈來愈普遍。類星體是星系中心巨大黑洞吞噬物質而放出大量紫外能量所造成的。這些紫外輻射可能會與星系際氣體交互作用而使氣體溫度增加。

星系際氣體雲中最輕且含量最豐富的元素是氦。當紫外輻射奪去氦原子外層的電子，這些自由電子會去碰撞其他原子而加熱氣體。一旦未被游離的氦用盡之後，宇宙就開始冷卻。天文學家相信這個階段可能發生在宇宙約距今100億年之前，大約是宇宙年齡為現在1/4的時候。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)

文章來源: NOWnews