吸气。呼气。一切都会好起来的。您脸部周围一立方米的空气中大约有 25 百万亿个分子（一米 = 三英尺），足够填满您的肺部并保持身体功能。这不是很棒吗？如果您现在身处星系之间的太空中，您会陷入更糟糕的境地。那里，每五立方米的太空大约只有一个气体原子。
但太空也大得令人难以置信，所以即使是如此微小的气体含量，天文学家在回望我们星系的深处时也能探测到。这是因为当来自恒星和星系的光穿过气体时，即使是稀疏的物质也能吸收某些波长的光，这是地球上的天文学家可以探测到的信号。
目前，这种星系际气体在我们 137 亿年的宇宙中 pretty evenly 分布着。穿过的光往往以非常可预测、均匀的方式被阻挡和发射。但这并非总是如此。当宇宙还年轻——只有十亿年——这种气体比今天更不透明，并且它的不透明度在空间的不同区域存在差异，而不是均匀分布。了解这种差异可以更好地了解早期宇宙发生了什么。因此，天文学家们窥探了虚空。
“从某种意义上说，这是我们见过的宇宙中最不寻常的地方，”加州大学河滨分校的天文学家乔治·贝克尔（George Becker）说道，他是《天体物理学杂志》上一篇论文的主要作者。该论文发现，一个横跨 5 亿光年的黑暗虚空中的星系数量比某些理论情景的预期要少。
贝克尔和他的同事们使用夏威夷毛纳基亚山的一架高功率望远镜，能够观测大片天空，搜寻该区域中的年轻星系。通常情况下，这样一个黑暗而不透明的区域会（相对）充满气体和星系。但星系却不在那里。虽然当时气体稍微浓稠一些（每立方米 60 个原子），但并不是因为气体阻碍了天文学家的视线。虽然贝克尔和他的团队观察到的气体对特定波长的紫外线是不透明的，但其他波长，如可见的星光却能够穿过。
如果贝克尔已经识别出的巨大虚空中有很多星系在“闲逛”，他就会看到它们。
但它们没有。相反，只有少数几个星系，但数量不足以解释高不透明度。贝克尔认为这是因为该区域可能经历了宇宙历史上一个特别迷人的时期。在大爆炸爆炸并向外喷射炽热物质后，一切都冷却下来，包括氢，它是新生的元素之一。这种氢气保持中性且不带电，直到星系开始形成，这时一些氢气又开始被充电，当形成的星系发出的光与气体相互作用时，它们被“再电离”。虽然电离氢大部分是透明的，但中性氢对某些紫外线波长来说倾向于更不透明。
解释这个虚空如此不透明的一个原因可能是，它仍然处于宇宙早期黑暗时期和再电离之间的过渡阶段。
“弄清楚再电离对于理解今天的宇宙大尺度结构和星系分布、它们的来源以及哪些类型的星系首先形成非常重要，”俄克拉荷马大学的天文学家费拉·蒙什（Ferah Munshi）说，她没有参与这项研究。
蒙什表示，她觉得这项新研究特别引人入胜，因为它基本上对理论天体物理学家们（已经发表了相关论文）一直思考的事情进行了检验。
蒙什使用计算机模拟来重现从早期诞生到现在的星系，但要使她的工作准确，她需要像贝克尔正在进行的那样的观测来知道如何调整她模拟的参数，以便准确地重现星系和宇宙。
蒙什和其他理论天体物理学家正在考虑如何将这些新信息有一天纳入他们的模拟中。与此同时，贝克尔希望在未来几个月内，他和他的同事们将对天空的其他部分进行更多观测。
