對宇宙中最古老的光的新觀察使天文學家能夠以前所未有的精度來確定宇宙的年齡,推斷出廣闊的中微子海洋的存在,並更好地衡量第一顆星開啟時長期的開始和持續時間。
這些發現來自對宇宙微波背景的5年觀察結果的分析 - 從大爆炸中留下的輻射 - 使用NASA的Wilkinson微波各向異性探針(WMAP)。
輝光是在宇宙誕生時產生的,但是WMAP看到了宇宙大約380,000年曆史時出現的輻射。那時,宇宙變得足夠冷卻,以使電子和離子可以將其合併為中性原子,從而釋放了這些帶電顆粒已被困的輻射。輻射是早期宇宙的快照,比生長到星系和星系簇中的原始團塊的平均標記略微變熱或更冷。微波背景還帶有它在數十億年的地球之旅中遇到的指紋。

通過使用WMAP來測量當今天空出現的熱點和冷點的大小,以及在輻射首次發佈時的大小時,研究人員將宇宙的年齡固定在137.3億年中,給予或花費11.2億。
根據理論,在大爆炸之後,正電子和電子碰撞並消滅,產生光子和大量幾乎無質量的基本顆粒,稱為中微子。中微子在微波背景中的變化會略有平滑。 WMAP數據首次揭示了這樣的平滑。 WMAP科學家David Spergel說:“如果我們沒有看到這一點,那就暗示著這是我們對大爆炸後第一秒的理解中缺少的東西。”
他和他的同事上週在在線文章中揭示了他們的發現。
該團隊還更準確地確定了何時出生第一顆星。這些恆星打開後不久,他們發出了足夠的紫外線以將宇宙降低,從而剝離了它們的電子原子。這些電子產生了薄薄的霧,使微波背景輻射散射並極化。 WMAP測量表明,當宇宙年齡不超過4.3億年時,第一顆恆星開始發光。結合對古代類星體的地面調查,這些發現還表明,電源是一個擴展的過程,持續了五十億年。
Spergel說,這為未來的望遠鏡(例如哈勃提議的繼任者詹姆斯·韋伯太空望遠鏡)提供了指南。
馬薩諸塞州理工學院的理論家Max Tegmark評論說,結果提供了“精確宇宙學上的另一個里程碑”。儘管研究結果主要基於3年的WMAP數據確認了先前的結果(SN:3/18/06,p。 163)伊利諾伊州巴達維亞的費米國家加速器實驗室的尼克·格尼丁(Nick Gnedin)說,額外的精度對於宇宙起源和星系形成的測試模型至關重要。