接近宇宙边缘是什么感觉？(4)

宇宙历史的示意图，突出了再电离。在恒星或星系形成之前，宇宙充满了阻挡光线的中性原子，这些原子形成于宇宙大约38万年前。宇宙的大部分直到5.5亿年之后才会再电离，其中一些区域实现完全再电离的时间较早，而另一些区域则较晚。第一次主要的再电离波发生在大约2亿年前，而一些幸运的恒星可能在大爆炸后5000到1亿年后形成。有了正确的工具，比如JWST，我们开始揭示比以往任何其他工具都更遥远的星系。
学分：S. G. Djorgovski 等人，加州理工学院;加州理工学院数字媒体中心
再往前追溯，确实突破了我们当前仪器的极限，但像凯克、斯皮策和哈勃这样的望远镜从 1990 年代开始带我们去那里。一旦我们回到大约290亿光年或更远的距离——相当于宇宙有7亿到8亿年的历史——我们就会开始遇到宇宙的第一个“边缘”：透明度的边缘。
今天，我们认为空间对可见光是透明的，这是理所当然的，但这只是因为它没有充满遮光材料，如灰尘或中性气体。但在早期，在足够多的恒星形成之前，宇宙充满了中性气体，并没有被这些恒星的紫外线辐射完全电离。结果，我们看到的很多光都被这些中性原子遮挡了，只有当足够多的恒星形成时，宇宙才会完全再电离。
这就是为什么红外望远镜，如美国宇航局最新的旗舰任务JWST，对研究早期宇宙如此重要：在我们熟悉的波长中可以看到一个“边缘”。

这张JWST对潘多拉星团Abell 2744的一部分的视图展示了位于星团本身之外的多个星系，其中许多来自宇宙历史的前1亿年。引力透镜使这些原本看不见的星系被JWST访问，UNCOVER调查很可能让我们从所有公认的第1周期JWST提案中获得对宇宙的最深刻的看法。