大爆炸后不久，國際便是一個嚴寒烏黑的當地，充斥著看不見的氣體，主要是氫和氦。數百萬多年來，引力把一些原始氣體吸進了“口袋”。這些口袋終究變得十分致密，它們被自己的分量壓垮并點著，用紫外線照耀烏黑。這是國際中的榜首批恒星，就像爆米花仁在空鍋的熱油中翻開相同閃現出來。

全部都是從這個國際的拂曉活動出來的。榜首批恒星照亮了國際，他們塌縮成了成黑洞，把星系集合在一起，產生了形成行星、衛星和進化成為人類的全部元素。

我們國際前史上的這個時代長期以來一直吸引著科學家。他們希望有一天，運用通過正確校準的技術，他們可以檢測到從那一刻初步的弱小信號。現在，他們認為他們做到了。

地理學家說，他們榜首次發現了最早恒星的證據。在西澳大利亞的沙漠中，研討人員運用一臺臺式無線電儀器，勘探到了來自冷氫的射電發射，這些冷氫與前期國際中的新恒星發生了相互作用。

來自亞利桑那州立大學、麻省理工學院和科羅拉多大學博爾德分校的地理學家，花了十多年的時間來尋覓這種信號，并校準這項技術。

“這是一個巨大的里程碑。”擔任這項作業的亞利桑那州立大學地理學家賈德·鮑曼說，“假設你真的把我們的國際來源看作是人類，國際中發生的全部工作都會發生在我們身上嗎？階梯上的榜首級便是這些榜首批恒星。”

這一信號的性質表明晰對榜首顆恒星呈現時間的一種新的估量：大約在大爆炸后1.8億年，這比許多科學家的預期稍早一些，但仍在理論模型的預期之內。麻省理工學院研討國際前期恒星的天體物理學家安娜·弗雷貝爾(Anna Frebel)說：“這個數字將成為國際中榜首顆恒星宣布的榜首道光的黃金標準。知道這個數字對天體物理學的許多分支都很重要，所以終究得到一個測量效果是令人興奮的。”

 

 

地理學家們無法看到來自榜首顆恒星的真實的光，但他們知道它們在那里，由于他們能勘探到恒星對周圍介質的影響，即嚴寒的氫氣。在前期的國際中，氫氣僅僅漂浮在空中。當榜首顆恒星呈現時，情況變化很快。這種新的光以紫外線的形式射入氣體，改變了氫原子中單個電子的情況。這促進氫初步從國際大爆炸后遺留下來的布景輻射中吸收能量。當原子吸收這種能量時，它們的電子就會遭到激起。然后，為了回到原本的情況，電子將能量釋放出去。

理論模型猜想，這種細微的跳動可以在某一特定的無線電頻率上被勘探到--這便是地理學家所勘探到的。

鮑曼和他的搭檔們花了數年時間微調他們的無線電天線和接收器，這兩個天線和接收器就像一張玻璃咖啡桌。他們的儀器被規劃用來吸收來自南半球天空的全部無線電波，并打掃來自其他來源的電波，包含整個銀河系和任何故相似頻率作業的地球技術。鮑曼說，他們在2015勘探到了這個信號，但是在接下來的兩年里，他們保證信號是他們所認為的那樣。

該儀器位于默奇森射電地理觀測站(MRO)，該地理臺由澳大利亞國家科學組織CSIRO處理，該組織約束在離該觀測站160英里的規劃內運用無線電發射機。理論模型猜想了原始氫氣的信號將與調頻無線電臺的頻率堆疊。

 

 

鮑曼和他的搭檔們勘探到的無線電波的性質與理論猜想底子共同，但并不是全部的東西都是共同的。當他們調整儀器來聽模型猜想的氫氣的頻率時，他們什么也沒聽到。當他們決定在較低的規劃內查找時，他們聽到了。但他們發現的信號比預期的要強烈。這意味著前期國際中的氫氣比早年估量的要冷得多--或許是猜想的近兩倍冷。

這就十分風趣了。只需兩件事可以說明為什么氣體的溫度低于預期。國際大爆炸后或許存在比地理學家早年認為的更多的布景輻射，但他們說這是不或許的。更合理的說明包含氫氣和另一個國際之謎--暗物質的相互作用。科學家說這些不可見的暗物質構成了國際的大部分。弗雷貝爾說：“我們的主見是暗物質比氣體更冷。通過相互作用，氣體向暗物質傳遞一些熱量，使其稍微變暖。”因而，我們觀察到的氣體被冷卻了。”。

這一或許性的結論發表在“天然”雜志上的論文中得到了討論，論文作者特拉維夫大學的天體物理學家Rennan Barkana，首先提出了這種潛在的相互作用。假設Barkana的理論成立的話，科學家們或許可以找出這些暗物質粒子的一些特性。

這對這個范疇來說將產生巨大影響。迄今為止，暗物質的存在僅僅從觀測數據中直接揣度出來的。地理學家可以通過研討某些引力效應來觀察暗物質對巨大星系團光的影響。但這些效應只允許地理學家制作大塊暗物質，而不是單個粒子。耶魯大學的理論天體物理學家Priyamvad Natarajan說。

Natarajan說：“這就像在看一個巨大的沙丘，你知道沙丘是怎樣拼裝的，你可以展現它是怎樣在風中消散的，它是怎樣被水沖走的。但你不知道一粒沙子是由什么組成的。”

 

 

Natarajan說，對鮑曼和他的團隊檢測到的前期信號的研討可以協助理論天體物理學家發現超出我們現在理解規劃的新的基礎物理學。為了使觀察到的冷卻有意義，暗物質粒子需求比早年幻想的要輕得多。

鮑曼說，國際各地的其他團隊一直在致力于制作和規劃儀器，以檢測來自前期國際的這一信號，他估量他們將可以在未來幾個月內供認效果。

弗雷貝爾說：“只需通過其他小組和實驗的證明，才能真實打開從國際榜首個可觀測階段勘探氫的新時代。”“作為令人興奮和信息量豐厚的內容，我們需求慎重，直到它得到其他人的供認，然后才進入教科書。”

進一步的研討將使地理學家更多地了解國際的榜首顆恒星。鮑曼說：“當我們繼續前進的時分，我們可以運用模型來提取恒星的實踐性質。必定質量的恒星會影響我們的吸收信號。”

鮑曼說，依照現在的無線電技術情況，地理學家不太或許很快地了解恒星的前史，至少在我們的有生之年是如此。究竟，恒星消失的越早，我們看到的就越少。這似乎是一個適當令人沮喪的前景。但是，快速地看一眼夜空，遠離城市的燈光，就能消除任何絕望的感覺。在榜首顆星星閃耀之前，或許沒有什么可看的，但在它們閃耀之后，有許多東西可以見證。