早期的宇宙是一個黑暗的地方。 它充滿了遮光的氫氣，除此之外就沒有其他東西了。
只有當第一顆恆星開啟並開始用紫外線輻射照亮周圍環境時，光才開始佔據主導地位。 這發生在再電離時代。
但在宇宙變得明亮之前，一種特殊而神秘的光穿透了黑暗：萊曼阿爾法發射。
儘管早期宇宙太暗，光線無法穿過主導的不透明氣體，但天文學家仍然在再電離時代的燈光出現之前檢測到了一些萊曼阿爾法線。
它從哪裡來的？ 這是許多人都在思考的一個懸而未決的重要問題。
萊曼-α 發射發生在紫外線範圍內，來自氫原子，當它們的電子躍遷到特定的能量狀態。 萊曼阿爾法譜線是天文學家所說的萊曼阿爾法森林的一部分。
森林是一系列源自遙遠天體中的氫的吸收線。 當它們的光穿過具有不同紅移的氣體雲時，它會產生萊曼阿爾法線森林。
一些新研究的作者寫道：“為這些早期星系中令人驚訝的萊曼阿爾法發現提供解釋是河外研究的一項重大挑戰。”
該研究發表於自然天文學並且可能已經找到了答案。 它的標題是“解讀再電離時代深處的萊曼-α發射。研究的主要作者是英國劍橋大學卡夫里宇宙學研究所的研究員 Callum Witten。
「先前的觀測所提出的最令人費解的問題之一是在極早期宇宙中檢測到來自氫原子的光，這些光應該完全被宇宙形成後形成的原始中性氣體所阻擋。，」威滕在一份新聞稿中說。
“之前已經提出了許多假設來解釋這種‘無法解釋’的排放的大逃逸。”
但現在鎮上出現了一位新的宇宙學警長：詹姆斯韋伯太空望遠鏡。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡的建造具有回溯宇宙早期的能力。 這是整個努力的主要驅動力之一。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡能夠感知宇宙生命早期第一個星系中恆星釋放的光子，這為了解早期宇宙打開了一扇新的窗口，並引導我們找到許多長期存在的問題的答案。 JWST 具有追蹤遠古光線返回其來源的靈敏度和角分辨率。
「在這裡，我們利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡近紅外線相機的高解析度和高靈敏度影像的獨特優勢來表明，萊曼阿爾法發射器樣本中的所有星係都具有>7有親密的同伴，」研究人員在他們的論文中寫道。這是一個具有巨大影響力的重要觀點。
萊曼-阿爾法發射器 LAE EGSY8p68 的 JWST 影像揭示了比哈伯太空望遠鏡之前觀測到的更多細節。 JWST 的分辨率揭示了 LAE EGSY8p68 中明亮星系周圍的一群較小、較暗的星系，而 HST 無法看到這些星系。 該區域是一個更繁忙、擁擠的區域，有大量活躍的恆星形成。
研究合著者塞爾吉奧·馬丁說：「哈伯望遠鏡只看到了一個大星系，而韋伯望遠鏡看到了一群較小的相互作用星系，這一發現對我們對一些第一批星系意外氫排放的理解產生了巨大影響。
早期的星係是巨大的恆星產生者，也是萊曼α輻射的豐富來源。 大部分排放被充滿早期宇宙星系之間空間的原始中性氫所阻擋。 大多數萊曼-阿爾法發射體（LAE）都是鄰近的星系，這告訴我們什麼？
這組作者說，它告訴我們，萊曼-α輻射的背後是星系合併及其豐富的恆星形成。 星系合併模擬產生了一張模擬 JWST 影像，看起來與相互作用星系的實際 JWST 影像非常相似。
研究人員使用名為 Azahar 的星系合併和相互作用模擬來測試他們的想法。 阿扎哈表明，隨著恆星質量的聚集和恆星在這些早期星系中的形成，發生了兩件事。
恆星發出萊曼-α輻射，它們在遮光的中性氫中產生了氣泡和電離氫通道。 氣泡和通道允許萊曼α發射通過。
這項研究表明，早期宇宙中的星系合併比我們在 JWST 開始之前看到的要多。
這些合併和相互作用以及它們產生的豐富的恆星形成既產生了萊曼α輻射，又為它們從主宰年輕宇宙的緻密、不透明的中性氫中創造了一條路徑。
簡而言之，年輕宇宙中的高星系合併率是神秘的萊曼阿爾法發射的原因。
研究人員的工作還沒完成。 他們正在計劃對不同合併階段的星系進行更詳細的觀測，以進一步發展他們的想法。
