赤纬

在侦破案件时，侦探并不总是能得到嫌疑犯的录像或照片。相反，他们必须煞费苦心地寻找那些容易被忽视的小线索，比如指纹。

就像侦探一样，天文學家也常常不能在破解谜团的时候，得到所需要的照片。多数时候，他们必须通过仔细在天空中搜寻线索，来拼凑出细微的证据。其中，一个困扰天文学家多年的宇宙学案件，就是宇宙中第一批恒星是何时诞生的。

最近，美国亚利桑那州立大学的贾德·鲍曼领导的一个研究小组宣布，他们终于侦破了这个案件。他们利用设置在澳大利亚沙漠中的一个餐桌大小的射电天线，发现了宇宙第一批恒星留下的微弱“指纹”，并推算出了这批恒星诞生的大致时间——大爆炸后的1.8亿年。

那么，他们是如何破案的？

被氢气吸收的背景辐射

大爆炸发生之后不久，在第一批恒星被点燃之前，宇宙是一个非常黑暗和寒冷的地方。没有星系，没有超新星，也没有类星体。此时的宇宙基本上是由大量的中性氢气组成的，它们漂浮在大爆炸留下的余热——宇宙微波背景辐射——之中。随着时间的推移，引力慢慢地将氢气最密集的区域汇聚成致密的星云。最终，这些致密的星云坍缩形成了第一批恒星，并开始发光。这个时刻被称为宇宙的黎明。

第一批恒星发出的光到现在已变得十分暗淡，人类建造的任何天文望远镜都无法观测到。不过，当它们开始在漆黑的太空中发光时，产生的紫外线会影响星际空间中氢气的属性，使得这些氢气有了一项新本领：它们能从宇宙微波背景辐射中吸收频率约为1420兆赫兹的光子。……