本报讯 科学家通过美国的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）检测到已知最早的处于再电离过程的星系。该发现将宇宙再电离，即早期宇宙发生重要转变的时间推至大爆炸之后至少3.3亿年。相关研究3月27日发表于《自然》。
在极热的宇宙大爆炸后，宇宙逐渐冷却，直至自由质子和电子结合为中性（无电荷）气体，其中大部分为氢和氦，这段时期被称为宇宙黑暗时代。
第一批星系点亮了宇宙。尤其是特定紫外波长的光子，即所谓莱曼连续区被中性氢吸收，而较短波长的光子则会将气体再电离，使宇宙对莱曼光子变得透明，并使之能穿透地球。这一时间被称为宇宙再电离，其发生时间尚不确定。
JWST通过近期观察发现在宇宙年龄不到3亿年时就产生了紫外辐射的明亮星系，但缺乏关于再电离的直接证据。
丹麦哥本哈根大学玻尔研究所的Joris Witstok和同事报告称，JWST观测到宇宙大爆炸后仅3.3亿年，一个星系（被命名为JADES-GS-z13-1-LA）就出现了再电离信号。
这一明亮发射被认定为Lyman-α，是中性氢从激发状态转变为基态的信号。这意味着这个星系产生了足够的紫外光子来激发中性氢。
研究者指出，这一再电离的可能来源要么是大质量热恒星，要么是超大质量黑洞。这些发现为了解最早星系的性质提供了新见解。
（冯维维）
相关论文信息：
10.1038/s41586-025-08779-5
