看看下面这张大尺度下的空间物质匮乏或者说分布不均，在宇宙大尺度下显现出来的“空洞”，而这个洞可谓宇宙中真正的大洞！有多大呢？5亿光年的跨度，我们所在的银河系直径也不过10万光年……宇宙可谓真的浩瀚，难以想象！加利福尼亚大学的天文学家，包括三个来自加州大学洛杉矶分校的天文学家，已经解开了关于早期宇宙及其第一个星系的谜团。天文学家们已经知道，在120亿年前，也就是大爆炸后的10亿年前，深空气体的平均不透明度比现在的某些区域要高得多，尽管不透明度在不同的地方差别很大，但不确定是什么导致了这些变化。
宇宙中物质分布的计算机模拟，橙色区域宿主星系；蓝色结构是气体和暗物质。加利福尼亚大学的一项研究表明，在这张图片中，不透明宇宙区域就像星系分布中的巨大空洞，因为来自星系的光线太少，无法到达这些区域并使它们变得透明。图片：TNG Collaboration
博科园–科学科普：为了弄清楚为什么会出现这种差异，天文学家们使用了世界上最大的望远镜之一，位于夏威夷莫纳克亚山脉的斯巴鲁望远镜，在一个特别大的空间区域内寻找年轻恒星的星系，这个区域有5亿光年的跨度，知道星系间的气体是非常不透明。如果该区域有数量异常少的星系，科学家们就能得出这样的结论：星光不能像预期的那样穿透星系间的气体；如果它有数量异常巨大的星系，这意味着在过去的几亿年间，这个区域已经明显冷却(一个区域内的星系很少，这不仅意味着这些星系产生的光更少，还意味着正在形成更不透明的气体，因此光线无法像天文学家预期的那样移动)。
加州大学洛杉矶分校(UCLA)天文学教授、该研究报告的作者之一史蒂文弗拉内托(Steven Furlanetto)表示：在天文学领域，这是一个罕见的案例，两种相互竞争的模型都以各自独特的方式令人信服地提供了截然相反的预测，我们很幸运，这些预测是可测试的。研究人员发现，该区域包含的星系远比预期的要少——这是星光无法穿透的明显证据。星系的稀少可能是这个区域如此不透明的原因。得出的结论是，由于来自星系的紫外光使深太空中的气体保持透明，附近星系的数量减少可能会使其变得更暗。
在大爆炸后的第一个十亿年里，来自第一个星系的紫外线在宇宙深处充满了气体。天文学家得出的结论是，在星系较多的地区，这种情况可能发生得更早。天文学家们计划进一步研究这片空间和其他类似的空间是否会揭示早期星系如何照亮宇宙的线索。天文学家们希望通过研究星系和气体在深空的相互作用，可以更多地揭示星系间生态系统在早期宇宙时期是如何形成的。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Astrophysical Journal》｜研究/来自：加州大学洛杉矶分校，DOI: 10.3847/1538-4357/aacc73
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