宇宙形成早期曾出现过“漫天雪花”(图)
2008-2-5 9:34:21   腾讯科技　

宇宙早期曾“下过雪”

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腾讯科技讯　北京时间2月4日消息　据国外媒体报道，科学家开展的一项研究显示，在宇宙形成后不久的第一个“冬天”里，也曾出现过“雪花”飘舞的景象。不过，当时下的全部是“氢雪”－－“雪花”全部都由氢元素组成。

来自瑞士日内瓦大学的丹尼尔·普芬宁格和苏黎世大学的丹尼斯·普尤经计算得出，在恒星和行星出现之前，宇宙中可能也曾“下过雪”－－由气态氢分子凝结而成的固体絮状物。同时，宇宙中的第一个冬季也并不是白色的：那个时候还没有光线存在，整个太空中仍是一片漆黑。

氢是宇宙中最常见的一种元素，差不多有四分之三的天体都是由它构成。在宇宙空间中，氢主要以气体或恒星的形式存在。当压力只有一个大气压时，氢的凝固点只比绝对零度高出约14度，而如果气压再小一些，它的凝点还会更低。

大约在“大爆炸”发生后30万年，宇宙的温度已经大幅降低(约3000度)，这就为亚原子形成氢原子创造了条件。而在宇宙形成后大约5亿年，出现了第一批恒星和星系。天文学家们将这一中间阶段称为宇宙的“黑暗时期”。丹尼尔·普芬宁格和丹尼斯·普尤认为，由氢构成的雪花只在这一“黑暗时期”结束前(宇宙形成后10亿年)的很短时间内存在过。在宇宙稳定的低温和其逐渐膨胀之间形成的脆弱平衡状态为“氢雪”的出现创造了必要条件。

两位瑞士科学家推测，可能是由于宇宙的膨胀导致大量的氢原子温度降低，并最终凝结成了低温的絮状物。也就时说，这些氢元素在宇宙形成之初可能曾被冷却到了一个比现在还低的温度－－由于有“大爆炸”时残留的各种射线的作用，目前宇宙空间的温度大约为零下269°C。

即使“氢雪”确实出现过，那它的存在时间也是非常短暂的。“氢雪”的形成增强了氢元素吸收宇宙射线的能力，相应的，这也导致其自身温度不断升高。随着恒星的不断形成，它们放射出的大量紫外线最终“打碎”了宇宙中的“氢雪”，并将其“撕碎”成微小的粒子。最终，这场“大雪”仅仅成为了宇宙“春季”来临的前奏－－大量的恒星和星系出现后，各种光线最终充满了整个宇宙空间。(范尧 编译)