 在黑暗中，即使是一线微光，也常常能使航手找到北极星而修正他的航向。——梅塔斯塔齐奥。 我们知道，在宇宙刚开始的时候，也就是这个宇宙的开端即大爆炸之后，宇宙其实是被笼罩在黑暗之中，这是其也就是指从宇宙背景辐射的释放到第一批恒星诞生的间隔期。而且当宇宙还是一个“婴儿”的时候，它是由一些非常热的粒子组成，不过这些粒子冷却的非常快。那么宇宙大爆炸后多久才有光？
据麻省理工学院的干草堆天文台(Haystack Observatory)称，一旦宇宙冷却到一定程度，质子和电子就会结合起来，形成中性氢，将宇宙笼罩在黑暗中，使其在电磁波谱中无法观测到。在这个被称为黑暗时代的时期，任何辐射都被氢气吸收，因此这一部分的宇宙时期几乎无法观测。然后，早期的星系产生了明亮、炽热的恒星，这些恒星通过小通道向星系间空间泄漏出明亮的光，使宇宙变得明亮起来，也就是说这些从最早的星系中逃逸出来的光，使宇宙变得光明，它们其实就是宇宙的第一束光！ 再电离时代 然后，大爆炸后大约10亿年，“再电离时代”来临。我们知道在宇宙大爆炸初期，物质处于一个高温高密的等离子体状态，随着宇宙的膨胀而不断冷却。质子和电子复合成氢原子，几乎完全中性的宇宙进入了相对平静的“黑暗时期”。而在我们今天的宇宙中，星系际介质里的气体是高度电离的。这之间，宇宙经历了从中性到电离的一个非常重要的演化阶段——再电离。
所以那场宇宙的再电离过程使得大量的能量使气体电离，把电子从氢原子上撞开，产生了等离子体。而这些现象也可能发生在第一个星系中的恒星上，但目前还不清楚电离事件究竟是如何发生的。
为了弄清这个问题，研究人员将目光转向了位于110亿光年之外的一个名为“日爆弧”的星系。虽然日爆弧的年龄并不足以成为重新电离宇宙的早期星系之一，但它的年龄足以让研究人员了解这个过程。 日爆弧 在之前的研究中，科学家们观察了来自日爆弧的光信号。一些迹象表明，电离光从这些早期星系中通过一些狭窄的通道，或者是在覆盖星系的不透明的覆盖物上的洞中逸出。但是它们很难观测，因此，研究人员建议使用哈勃太空望远镜来探测这些黑洞，哈勃望远镜可以轻易地看到日爆弧的位置。
据了解，科学家是通过通过引力透镜效应看到，它可以使得一个中间的星系团看起来就像一个宇宙显微镜，它弯曲并放大了来自日射弧的光线，否则光线会太微弱而看不见，这样哈勃就能在一系列的图像中捕捉到它。这种被称为“引力透镜效应”的效应是由爱因斯坦的广义相对论预测的，在这种情况下，这种效应尤其强烈，并产生一些星系照片。
不过研究人员需要综合几个因素才能看到这种效应，最后，科学家们非常幸运地发现了这种现象，，哈勃的图像恰好捕捉到了星系中所有“有趣的现象”，包括电离光逃逸的地方。不过遗憾的是目前尚不清楚这些狭窄的通道最初是如何形成的。 相比较，更重要的是，在现代的星系中，我们并没有看到太多的这种电离辐射逸出，我们只是在这里和那里看到一点，所以这些星系的物理性质在大爆炸后10亿年左右，也就是宇宙重新电离的时候一定发生了巨大的变化。 |
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