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【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？( 二 )


这发生在宇宙诞生后的5000万年，对于宇宙年龄，甚至是恒星年龄来说，这是一个非常短的时间。但有一个问题：这些星星对我们来说都是看不见的！
【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
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上图中的“黑暗星云”是巴纳德68分子云，其背后的恒星也在发光！但这个星云之所以看起来如此黑暗，是因为来自恒星的光被挡住了！为什么会这样？因为星云中存在的原子和分子的物理大小正好可以吸收可见光，因此看起来不透明。
虽然单个原子本身只有特定的原子跃迁可以吸收可见光，但是当原子以各种复杂的结构结合在一起时，它们实际上可以阻挡整个可见光光谱。这种不透明正是第一批恒星形成时的情况：宇宙会产生光，但它无法进入我们的眼睛。那么我们如何才能摆脱这种困境呢？
【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
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必须电离那些中性原子！或者更具体地说，宇宙必须重新回到电离状态，因为中性原子曾经被电离过一次：回到它们变成中性之前。也就是宇宙38万年之前。
但这个过程不会很快的发生，这是一个需要数十亿颗恒星形成、发出紫外线、电离辐射，并撞击宇宙中99%以上的中性原子的过程。这是一个渐进的过程，大约需要5.5亿年才能完成！
【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
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之前我们一直认为宇宙的再电离（也就是宇宙在可见光下变得透明的最后阶段）发生在大爆炸之后的4.5亿年，但这个额外的1亿年是由普朗克卫星的观测重新确定的。但是这并不意味着，宇宙中最古老的恒星形成的时间比我们之前认为的要晚1亿年。
第一批恒星形成的时间比我们能够看到它们的时间要早得多，而且当时的第一批恒星也没有足够的能量来重新电离整个宇宙，让其对可见光透明，直到5.5亿年后星星太对我们变得可见。
总结 【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
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在宇宙中，想看到第一批恒星“有光线”是不够的，我们还需要让光能够自由地在太空中旅行！在可见光下，我们没有办法看到最早的恒星：不管哈勃太空望远镜有多强大，不管它盯着天空多长时间，它将永远看不到第一批恒星，因为宇宙对可见光来说是不透明的。
但希望还是有的，詹姆斯·韦伯太空望远镜有潜力将这一希望变为现实。
【发光的物体】这就是为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
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因为尘埃原子和分子的结构可能对波长较长的光是透明的，通过观察较长波长的光，尽管哈勃无法看到这些恒星，但詹姆斯·韦伯(James Webb)将能够看到红外线波长，能够看到宇宙对可见光不透明的所有时代。换句话说，在未来几年内，韦伯望远镜升空以后，我们也许能够探测到宇宙中的第一批恒星。
宇宙中的第一颗恒星可能在一段时间内是看不见的，但那是我们眼睛的错，不是恒星的错！


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