如果说今天的宇宙是个百岁老人,那么,宇宙在大概7岁左右,也就是在“幼升小”的年纪时,出现了一次重大变化——在引力作用下,宇宙大尺度结构开始形成,最原始的恒星、星系、黑洞出现,宇宙被点亮了。

江林华感兴趣的问题之一,正是宇宙是怎么完成“幼升小”的,包括“宇宙中第一批天体如何出现”“最原始的宇宙大尺度结构是怎么形成的”“宇宙从黑暗到明亮的过渡是何时完成的”……

这些问题的答案,目前尚无定论。之所以会如此,是因为观测数据有限,统计口径不一。想解决这些问题,就要依赖高探测能力的天文望远镜,在如今明亮的宇宙中“淘”出更多百亿年前留下的、已远超人眼可观察能力范围的微弱光芒。

2014年9月,江林华带着在美国求学时积累的观测经验和合作资源,回到了北京大学。第二年,他就和北大的科研团队一起,借助科技部重点研发项目和国家自然科学基金委等项目的资助,依托位于智利的麦哲伦天文望远镜,开始了组建星系样本库的征途。

按照江林华的预期,这个样本库将为研究宇宙“幼升小”的历史提供数据支撑。样本库中的星系不仅都来自于宇宙“幼升小”年代的星系候选体,而且还要经过光谱确证,测出距离地球的精确距离。

偶遇一束从远古走来的光

2017年的一天,麦哲伦天文望远镜的探测器对准了一块不算大(大约四平方度,近似于5个满月大小)的天区,然后把“视线”向更深处望去,为的是从目前星系团候选体中筛选出确定者,并确定它们的位置。

之后,数据分析人员意外地发现,光谱图在红移5.7的位置上出现了一个不在计划中的峰值。

“红移”是天文学家们用来判断光“跋涉”了多远的工具。