等离子体充满宇宙

地球万物皆由原子组成。可是，当我们望向宇宙时，却惊奇地发现，宇宙物质却主要由等离子体组成：太阳由等离子体构成，其它恒星由等离子体构成，星云由等离子体构成，恒星和星云之间的物质也都是等离子体，宇宙中的可观测物质99%都是等离子体!

想象一下，如果将一滴水滴到燃烧的火堆中心会发生什么?这滴水会在瞬间蒸发成气体，但气态的水分子仍然无法逃开热量的围剿，水分子将被电离，即外层电子会摆脱原子核的束缚，成为自由电子，带正电的原子核、带负电的电子会混合成一团“离子浆”。这种状态就被称为等离子体。

等离子体包含大量的自由电子，具有极强的导电性，稍有碰撞就会电闪雷鸣，比如雷雨天，云层摩擦生电，空气被电离形成等离子体，闪电随之产生。因为导电性强，等离子体还会与磁场相互影响，如果地球大气层中忽然出现大量等离子体，地球的磁场将发生紊乱，人类的生产生活都会受到严重影响。可以说，如果宇宙中只有等离子体，地球和生物根本无法出现——幸亏宇宙中还有1%的物质是原子，组成了固体、液体和气体等我们最熟悉的物质状态，于是，恒星形成，地球诞生，生物出现，我们能看到今天生机勃勃的地球。

它是星系“吹”出来的?

宇宙中有这么多的等离子体其实是一件不可思议的事情。壮年恒星时刻进行聚变反应，中心高温不断将分子电离成等离子体，黑洞将周围的一切吞吃入腹，物质在黑洞入口剧烈碰撞而成为等离子体，这还算可以理解。可是，宇宙大部分区域是黑暗而空旷，那些可观测的粒子在这里能量小、密度低，这些地方的等离子体是如何出现的呢?

最近，一项新发现也许可以解答这个问题：遍布宇宙各处的等离子体是星系“吹”出来的。星系中心通常有大质量黑洞和许多恒星，这里是能量最集中的地方，气体分子会通过多种方式发生电离。在高温下，分子的热运动速度很大，气体分子还会接受光子的能量，获得了极大的动能，相互之间的碰撞不断累积能量，一旦超过电离能就会电离成为等离子体。与此同时，星系不断向外“吹出”这些等离子体气泡，在经年累月的努力下，这些气泡占领了整个宇宙。

科学家早就怀疑星系会向外辐射等离子体，但是它们是从何时开始的呢，又需要多长时间星系才能将等离子体气泡吹遍全宇宙呢?为了解答这些疑问，科学家们不断寻找古老的星系，同时对它们周围的气体也展开了调查，以期能找到星系开始“吹泡泡”的准确时间。

宇宙“幼儿期”的劲风

2020年，来自美国亚利桑那州立大学的研究团队找到了三个目标星系。这三个星系被统一命名为EGS77星系群，大约诞生于宇宙大爆炸后6.8亿年，当时宇宙年龄还不足现今138亿岁的5%，可谓是“幼儿期”。研究人员分析EGS77星系群周围环境中的光谱，确认这些星系从诞生之初就已经开始向周围宇宙中吹出等离子体气泡了，并计算出其中最大的星系已经吹出了一个直径达300万光年的巨型气泡，较小星系吹出的气泡与大气泡相互重叠，集体清除更多的氢原子，辐射出更明亮的光线。

这是人类首次找到等离子体向宇宙空旷之处扩散的证据，也是目前我们发现的星系“吹气泡”的最早时间。由此可以猜想，最晚从大爆炸之后6.8亿年起，星系们就开始“吹泡泡”，为等离子体再次“占领”宇宙铺路，这场“泡泡盛典”至少延续到宇宙满10亿岁时。时至今日，可观测宇宙被越飘越远的等离子体占满，能形成天体的原子逐渐被用完，恒星、行星的新生之路基本被断绝了。